电工学复习课件

第一章•额定值的概念及计算（负载的额定值指的长期工作的容许值）（电源的额定值会因为负载而变化）•电源与负载的判别（电源：电流电压的实际方向相同）（负载：电流电压的实际方向相同）•电位计算（p18图1.2.23）•（可能大题）支路电流法（p25例1.4.11.4.2）•（大题）戴维宁定理（p32例1.6.11.6.2）（p46题1.6.2）【例题1.4.1】试用支路电流法求图中的电流I1、I2和I3。【技巧】支路电流法的一般分析步骤可以分为“四步走”，即：（1）确定支路数b，标注各支路电流的参考方向。b条支路共需要列出b个独立的方程。（2）确定节点数n，可列出(n-1)独立的结点电流方程式。对节点a列电流方程：321III（3）用KVL定律，列出[b–(n–1)]个独立的回路电压方程回路1（网孔）abca：回路2（网孔）adba：S11133UIRIR2233S2IRIRU【技巧】根据数学中图论的知识，由网孔列出的回路电压方程均独立。12（4）联立、解方程组。14AI21AI35AI12S11133UIRIR2233S2IRIRU321III代入数据，解得：13110206II235635II321III【例题1.4.2】电路如图所示，已知的参数，试用支路电流法列出求解电路所需要的方程组。56RR、135III解：电路共有6条支路，需要列6个方程。选a、b、c3个结点列3个KCL方程，选3个网孔列3个KVL方程。256III416III225533S2RIRIRIU224466S2RIRIRIU1321665511SUIRIRIR用等效电源定理解题的方法(1)将电路划分为有源二端网络和待求支路两个部分。(2)求出有源二端网络的戴维宁或诺顿等效电路。(3)在等效电路中求出待求支路的电压和电流。+−UIR2+−UIR2ROROIeSUeS【例题1.6.1】电路如图所示，已知US=8V，IS=10A，R1=2，R2=5，R3=4。试求电阻R2中的电流I。解法1：用戴维宁定理求解将R2左边的电路划分为有源二端网络开路电压即等效电源eSOC1SSUURIU210828(V)除源后的等效电路为O12RReSO2284(A)25UIRR+−USIS+−UOC【例题1.6.1】电路如图所示，已知US1=8V，IS1=10A，R1=2，R2=5，R3=4。试求电阻R2中的电流I。解法2：用诺顿定理求解短路电流即等效电源的电流用方法2求等效电源的内电阻SeSSCS1UIIIR81014(A)2OCOSC282()14URIOeSO22144(A)25RIIRR+−USISISC【例题1.6.2】电路如图所示，试用戴维宁定理、诺顿定理分别计算图中电阻R=1Ω的电流I和电压U，并计算其功率P。解法1：用戴维宁定理计算求开路电压eSOC3SSUURIU4101030(V)求除源后的电阻O34()RReSO3306(A)41UIRRIS10A+−US10VR+−U1ΩI−+UOC【例题1.6.2】电路如图所示，试用戴维宁定理、诺顿定理分别计算图中电阻R=1Ω的电流I和电压U，并计算其功率P。解法1：用诺顿定理计算求短路电流eSSCS3IIIIIS10A+−US10VR+−U1ΩIISCSS310107.5(A)4UIRI3用方法2求等效电源的内电阻OCOSC304()7.5URIOeSO347.56(A)41RIIRR第二章•公式•三要素1、初始值计算（换路之前的电路）2、最终值计算（换路之后的电路）3、时间常数τ计算（RC：τ=RC；RL：τ=L/R）•（大题）RC电路的暂态分析（p63例2.3.3及以下两题）tiLeuddddqitdduCt【例2.3.3】电路如图所示，若U0=10V，US=5V，R=5kΩ，C=20F，开关合在1端，电路已处于稳态。现将开关由1端改合到2端，试求：（1）换路后uC及iC的响应；（2）换路后uC降至7V时所需要的时间。解：(1)tCUUUu)e(S0Ss1.0102010563RC1.0)e510(5ttuCiCCdd610102010(50e)50e(mA)tt(2)当uC=7V时7e5510ts09.052ln1.0t•如图所示电路，t=0时开关闭合，求开关闭合后的电压uC。设换路前电路已处于稳定，R1=2kΩ，R2=3kΩ，C=250μF。•如图所示，已知换路前电路已经处于稳定状态，在t=0时换路，开关S断开。试用三要素法求响应uC和iC。18SUV0.5SIA18R212R50CF+-R1R2ISUSt=0S+-uCiCC第三章•正弦交流电三要素（表达式）•提高功率因素的方法和原因•正弦交流电动势三个特点•三相电负载星形连接三角形连接各电压和电流关系•功率计算公式PQS•（大题）交流电路计算分析（p98例3.4.13.4.2p103例3.4.4p137题3.4.6）•（可能大题）三相电路计算分析（p118例3.8.1及以下1题）【例3.4.1】在电压为的工频220V交流电路中，两个阻抗Z1=(40+j120)Ω、Z2=(20-j40)Ω串联，（1）试求电路中的电流及Z1、Z2两端的电压相量；（2）画出相量图。解：(1)121212()j()ZZZRRXX设电流为参考相量0AII则电压22053.13VU22053.132.20(A)10053.13UIZ(4020)j(12040)10053.13()【例3.4.1】在电压为的工频220V交流电路中，两个阻抗Z1=(40+j120)Ω、Z2=(20-j40)Ω串联，（1）试求电路中的电流及Z1、Z2两端的电压相量；（2）画出相量图。解：(1)22053.13VU22053.132.20(A)10053.13UIZ112.20(40j120)UIZ2.20126.571.57222.20(20j40)UIZ98.3463.43(V)(2)相量图为2.2044.763.43278.371.57(V)【例3.4.2】将两个阻抗Z1=(40+j120)Ω、Z2=(20-j40)Ω并联，接入电压220V的工频交流电路中，⑴试求流过Z1、Z2的电流及总电流相量；⑵画出相量图。解：⑴选电压为参考相量，0VUU11220040j120UIZ22220020j40UIZ22001.7471.57(A)126.571.5722004.9263.43(A)44.763.43211.7471.574.9263.43III0.55j1.652.2j4.42.75j2.753.8945(A)【例3.4.2】将两个阻抗Z1=(40+j120)Ω、Z2=(20-j40)Ω并联，接入电压220V的工频交流电路中，⑴试求流过Z1、Z2的电流及总电流相量；⑵画出相量图。解：⑴选电压为参考相量，0VUU11.7471.57(A)I24.9263.43(A)I3.8945(A)I(2)相量图为【例3.4.4】分别计算［例3.4.1］、［例3.4.2］中Z1=(40+j120)Ω、Z2=(20−j40)Ω两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解:(1)Z1、Z2串联时，U=220VI=2.2AW)(6.193402.22121RIP(var)8.5801202.22121XIQ2222111193.6580.8SPQ32.022.6126.193cos111SP612.22(VA)【例3.4.4】分别计算［例3.4.1］、［例3.4.2］中Z1=(40+j120)Ω、Z2=(20−j40)Ω两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解:(1)Z1、Z2串联时，U=220VI=2.2AW)(8.96202.22222RIP(var)6.193)40(2.22222XIQ222222296.8(193.6)SPQ45.045.2168.96cos222SP216.45(VA)【例3.4.4】分别计算［例3.4.1］、［例3.4.2］中Z1=(40+j120)Ω、Z2=(20−j40)Ω两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解:(1)Z1、Z2串联时，U=220VI=2.2AW)(6.193402.22121RIP(var)8.5801202.22121XIQW)(8.96202.22222RIP(var)6.193)40(2.22222XIQW)(4.2908.966.19321PPP(var)2.3876.1938.58021QQQVA)(4842.3874.2902222QPS6.04844.290cosSP【例3.4.4】分别计算［例3.4.1］、［例3.4.2］中Z1=(40+j120)Ω、Z2=(20−j40)Ω两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解:(2)Z1、Z2并联时，U=220VI1=1.74AI2=4.92AW)(1.1214074.121211RIP(var)31.36312074.121211XIQ2222111121.1363.31SPQ32.096.3821.121cos111SP382.96(VA)【例3.4.4】分别计算［例3.4.1］、［例3.4.2］中Z1=(40+j120)Ω、Z2=(20−j40)Ω两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解:(2)Z1、Z2并联时，U=220VI1=1.74AI2=4.92A222224.9220484.13(W)PIR(var)26.968)40(92.422222XIQVA)(55.1082)26.968(13.4842222222QPS45.055.108213.484cos222SPW)(23.60513.4841.12121PPP(var)95.60426.96831.36321QQQVA)(73.855)95.604(23.6052222QPS【例3.4.4】分别计算［例3.4.1］、［例3.4.2］中Z1=(40+j120)Ω、Z2=(20−j40)Ω两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解:(2)Z1、Z2并联时，U=220VI1=1.74AI2=4.92A707.073.85523.605cosSP1121.1(W)P1363.31(var)Q2484.13(W)P2968.26(var)Q【例3.8.1】有三个单相负载Z1=Z2=Z3=Z=(8+j6)Ω，额定电压为UN=220V，把它接在380V的交流电源上。⑴应采用何种接法？画出电路图，并计算其电流及功率。⑵如果把它接成三角形接法，其电流及功率是多少？有何后果？解:⑴采用星形连接)(10682222XRZV)(2203380PUA)(2210220PPZUIA)(22PLII87.3686arctanarctanRX【例3.8.1】有三个单