1.3复杂电路

第三节复杂电路

教学目标：

知识目标：1.了解电路的相关术语

2.了解基尔霍夫定律的内容

能力目标：能用基尔霍夫定律正确分析解决问题

情感目标：相互帮助、相互学习、合作团结

教学重点：基尔霍夫定律的应用

教学难点：电路中相关术语的理解，基尔霍夫定律内容的理解教学关键：正确理解基尔霍夫定律

教学方法：启发式教学法，逻辑推理法

学法：观察分析法、自主探究法、分组合作法

教学流程：

课前准备：根据学生水平高低，照顾全局的原则将学生分为7组并选好组长

【教学流程】：

交流调功电路工作原理及谐波分析

1、交流调功电路的工作原理 交流调功电路的工作周期为交流电网周期的整数倍，在一个周期内导通整数个周波， 这对电网来讲是非线性负载，存在谐波污染。由于交流调功电路工作频率低于电网频率，因此谐波次数为分数次，不能用电源频率作为基频来进行傅里叶分析。单相交流调功电路工作原理 单相交流调功电路如图1所示，其中u s.为交流电源电压，u T为反并联晶闸管两端压，R为负载电阻，u为负载电压，i为负载电流，各变量正方向如图1所示。单相交流调功电路在整数倍交流电源周期内，使反并联的晶闸管在电源电压过零时刻导通整数个电源周期。此时，电源频率f不能作为傅里叶分析的基频，最低频率是分数次谐波频率。 假设交流调功电路工作周期为M个电源周期，则T=M/f，此时的基频为f/M(HZ) ，晶闸管导通时，电流i就可表示为 " 式中，为电流瞬时最大值；为最低角频率。 在工作周期内，以N个导通交流电源周期的中点为零点，左右对称选取M/2f构成完整的工作 周期。如：当f=50HZ,M=5,N=3时，负载电流参考坐标系如图2所示，

此时负载电流i可以表示为 当自变量为ωt时，式（2）可以化为

2、单相交流调功电路的谐波统一公式及特点 根据三角函数傅里叶级数的正交性，通过选择坐标系使电流在一个工作周期内为奇函数（如图2所示），此时电流i（t）的傅里叶级数中直流分量和余弦分量均为零，只含正弦分量，则有 根据 得 式中，当N=M时，为交流电源频率分量。从式 （6）中可得，当N=kM （k=2，3，……）时，Bn=0，因此谐波成分均为电源频率的非整数次。式（4）和式（6）构成单相交流调功电路的谐波统一公式。 当f=50HZ,M=5,N=3时，负载电流的谐波特性如图3所示。

正弦交流电路习题参考答案

第四章 正弦交流电路 [练习与思考] 4-1-1 在某电路中，() A t i ο60 314sin 2220-= ⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。 ⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220 有效值 A I 220= 频率 314 5022f Hz ωππ === 周期 1 0.02T s f = = 角频率 314/rad s ω= 题解图 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图所示 (2) 如果i 的参考方向选的相反, 则A t i ?? ? ??+=32 314sin 2220π，初相位改变了， s rad /3 2π ψ= 其他项不变。波形图如题解图 所示。 题解图 4-1-2 已知A )120314sin(101ο-=t i ，A )30314sin(202ο+=t i ⑴它们的相位差等于多少？ ⑵画出1i 和2i 的波形。并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。 解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差?-=?-?-=-=1503012021i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图所示。 题解图 4-2-1 写出下列正弦电压的相量

V )45(sin 2201ο-=t u ω，)V 45314(sin 1002ο +=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=? 452502 4-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81ο +=t i ω和)A 30(sin 62ο -=t i ω，试用复数计算电流 21i i i +=，并画出相量图。 解：由题目得到 A j j j j I I I m m m ?∠=+=-++=?-?+?+?=? -∠+?∠=+=? ??1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为 )A 1.23(sin 101ο +=t i ω 题解图 相量图如题解图所示。 4-2-3 指出下列各式的错误。 A I 3010∠=, )V 45sin 100ο +=t ( U ω A e I j 3010=， A )20314sin 10ο+=t (I 解：A I 3010∠= 应改为 A I ?∠=? 3010 )V 45sin 100ο +=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100ο +=t ( u ω A e I j 30 10= 应该为 A e I j ? ? =3010 A )20314sin 10ο +=t (I 应该为 A )20314sin 10ο +=t (i 4-3-1 已知H 1=L 的电感接在400Hz/100V 的正弦电源上，u 的初相位为200 ，求电流并画 出电流、电压的相量图。 解：已知 V U ?∠=? 20100 A j jX U I L ?-∠=??? ∠== ? ? 7004.01 400220100π

单相交流调功电路实验

创新性实验 姓名刘太阳 班级自动化2013级2班 学号201301100221 单相交流调功电路实验 一、实验目的

熟悉调功电路的基本工作原理与特点。 二、实验所需挂件及附件 三、实验线路及原理 单相交流调功电路方框图如图所示。 单相交流调功电路方框图 把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出。这种电路不改变交流电的频率，称为交流电力控制电路。 交流调功电路的主电路和交流调压电路的形式基本相同，只是控制的方式不同。他不是采用移相控制而采用通断控制方式。 交流调功电路不是在每个交流电源周期都通过触发延迟角对输出电压波形进行控制。而是以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断,即负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数和断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。如图所示，这种电路常用于电炉的温度控制，因为像电炉这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的各个周期进行频繁的控制。只要大致以周波数为单位控制负载所消耗的平均功率，故称之为交流调功电路。 L C336

单相交流调功主电路 采用周波控制方式，使得负载电压电流的波形都是正弦波，不会对电网电压电流造成通常意义的谐波污染。此外由于在BCR导通期间，负载上的电压保持为电源电压，因此若将此控制方式用于手电钻在低速下对玻璃或塑性材料进行钻孔，将非常有利。 交流调功电路典型波形图 实验线路，选用灯泡作为实验负载，从灯泡亮、暗时段的变化，可了解交流调功电路的原理与特征。实验线路中双向晶闸管的触发信号由555组成振荡器，产生一个占空比可调的触发脉冲，并通过模拟门形成可靠的触发信号，其频率要低于市电的频率，并可在一定的范

初中电学电路图的简化整合版

电路图的简化 正确识别电路图，是初中学生的最基本的能力要求，一些电学计算也总是要事先进行电路情况分析，中考中所占比重较大，中考中的电学压轴题的难点、关键点往往就是电路识别问题，是普遍学生觉得难以弄懂，并且也是高中学习及以后从事涉及电学知识工作中还会经常遇到的问题，因此，必须高度重视。 一、串、并联电路的概念及特点 “两个小灯泡首尾相连，然后接到电路中，我们说这两个灯泡串联”和“两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接到电路中，我们说这两个灯泡是并联” 我们从上述关于串联和并联的定义中不难看出串、并联电路的特点，串联电路只有一条通路，各用电器通则都通，断则都断，互相影响，无论开关接在何处均控制整个电路，而并联电路有两条或多条支路，各用电器独立工作，干路的开关控制整个电路，支路的开关只控制其所在的那一路。 二、串、并联电路的判断方法 1．用电器连接法分析电路中用电器的连接法，逐个顺次连接的是串联，并列接在电路两点间的是并联。 2．电流法在串联电路中电流没有分支，在并联电路中干路的电流在分支处分成了几部分。 3．共同接点数法在串联中，某一用电器与另一用电器只有一个共同的连接点，而在并联中，某一用电器与另一用电器有两个共同的连接点。 4．在分析电路连接情况时，从电源正极开始，顺着电流的方向，一直到电源的负极。 5．由于在初中阶段多个用电器的连接不涉及混联，因而对于初中生来说，电路连接的最终结果只能是电路两种基本连接方式──串联和并联之一。 6．由于电路图画法的多样性，也造成学生不习惯而难以辨认，此时只须将原电路图整理改画成常见的标准形式，透过现象看本质。如图1的标准形式是图2，图3的标准形式是图4，图5的标准形式是图6，另外图7、图8都可把它画成标准形式的。

复杂电路的简化方法

复杂电路的简化方法 V- ?“等效电路法”突破简化电路障碍电路图简化以后，我们可以清楚地看到各用电器之间的串、并联关系；分辨出电流表、电压表测量的是哪一部分电路的电流值和电压值，从而有利于我们解题。 简化电路图，除了用到上述方法外，还可以综合运用“等效电路法”。 “等效电路法”，即在电路中，不论导线有多长，只要其间没有电源、电压表、用电器等，均可以将其看成是同一个点，从而找出各用电器两端的公共点，画出简化了的等效电路图。 、电流流向法 根据电流的流向来识别电路，从电源的正极开始，沿电流的流向画出电流的路径。 若电流不分岔，依次通过每个用电器，最后回到电源的负极，即只有一个回路，那 么这几个用电器就是串联，如图（a）电路。若电流在电路中某点分了岔如图（b）、 （c）的A点，分成两条以上的支流通过用电器，然后在某点又汇合（如图（b）、（c）的B 点）再一起流回电源的负极，那么这几个用电器就是并联的。

三、结点移动法 所谓结点就是电路中三条或三条以上支路的交叉点称为结点。 结点移动法是根据观察电路的需要，在不含负载的导线上任意调整结点的位置， 达到能够以简单明了的形式体现电路结构的目的。运用此方法需要注意的是，结点只能移过闭合的开关和电流表等不含电阻的电路元件；结点移动的过程中如果遇到含有电阻的电路元件，如灯泡、电阻器等时，贝U不能跳过。 例1、如图（a）所示电路，若电源电压是6V，电阻R两端的电压是2V，则电压表的示数是多少？ 四、短接法 用导线把电路中某一用电器短接，如果短接后，其它用电器仍能工作，则这个 电路是串联电路，如图（a）所示电路，若将L1短接后，L2、L3仍能发光，可判断L1、L2、L3是串联的；如果短接后，其它用电器都不能工作，则这个电路是并联电路。如图（b）所示电路，若将L1短接后，L2、L3不能工作，则可判断L1、L2、L3是并联的。

单相交流电路

单相交流电路（9学时） 重点掌握电阻、电容、电感加正弦交流电的各物理关系式。掌握单相交流电路的分析方法；三角形的概念，功率因数提高的概念以及相量图的分析方法，掌握串联谐振的基本概念。 3—1 正弦交流电与正弦量的表示法（2学时） 教学目的：1.掌握正弦交流电的三要素、相位差； 2.掌握正弦交流电的表示方法。 教学重点：掌握正弦交流电的三要素、相位差及正弦交流电的相量表示方法。教学难点：正弦交流电的相量表示方法。 教学方法：课堂讲授 教学过程： 一、回顾直流量的特点，比较直流量和正弦交流量的区别。 二、正弦量的三要素 波形图 1.最大值与有效值I 推导最大值与有效值的关系，得出： 因此，正弦量又可表示成： 2.频率f与周期T , 我国的工频为50Hz 。 角频率与频率和周期的关系： 3.初相位 1.相位差

设， ，即等于初相位之差。 若，说明u超前i；，说明u滞后i。 注意：相位差是指两个同频率正弦量之间相位差。 结论：三要素已知，可以唯一地确定一个正弦量；换句话，要完整表示一个正弦量，须知道三要素。 三、正弦交流电的相量表示 1.复数表示法：代数形式、三角形式和指数形式 举例：已知复数的代数形式为：，求它的指数形式。

2.复数的运算： 加减运算： 乘除运算： 3.正弦量的相量表示法：相量的指数表示法和相量图。 相量图 举例：已知，，求u、i的相量形式和相量图。 解： 作业： 书后习题3 - 1 、3 – 2。 3—2 单一元件的交流电路（2学时） 教学目的：1.掌握纯电阻交流电路中电流和电压的关系、功率； 2.掌握纯电感交流电路中电流和电压的关系、功率； 3.掌握纯电容交流电路中电流和电压的关系、功率。 教学重点：纯电感、纯电容交流电路中电流和电压的关系、功率关系。 教学难点：纯电感、纯电容交流电路中电流和电压的关系。 教学方法：课堂讲授 教学过程：

初中物理复杂电路分析.教师版

一.连接实物图： 1.串联电路：从电源正极开始依次将用电器、开关、电流表首尾顺次连接起来, 最后回到电 源负极, 电压表根据其测量范围, 并联在所测部分电路的两端; 2.并联电路：先选择最长的一条支路与电源构成的回路, 对照这个回路在实物图中将相应的 元件连接好, 再对照电路图, 把其余支路连入实物图的相应位置, 注意电流的 分流点和汇合点, 将其余支路并联接入这两点之间. 3.注意事项：①导线连载电路元件的接线柱上 ②电流表串联、电压表并联, 电流均正极进负极出 ③滑动变阻器, 采用“一上一下”法连接 ④导线不能有交叉 ⑤考试时用铅笔画线 二. 电路中电表的简化为了看清用电器之间的连接关系, 我们需要先将电流表、电压表简化, 简化方法如下: ①电压表对电流阻碍作用很大, 几乎不能通过电流,可以将电压表 及两端导线一起去掉 ②电流表对电流几乎没有阻碍作用,可以将电流表替换为导线 知识互联网 思路导航 复杂电路分析

【例1】 【答案】 【例2】 对照电路图连接实物图. S 4 S 3 S 2S 1 L 3 L 2L 1 例题精讲 模块一 补充导线, 连接实物图

【答案】 【例3】 (2013朝阳一模实验题用图)请你只添加两根导线．．．．．．． 完成如图所示的电路的连接, 满足滑动变阻器可以使小灯泡调光, 电流表、电压表分别测量通过小灯泡的电流和小灯泡两端的 电压. 【答案】 如右图 【例4】 请你只添加两根导线．．．．．．． 完成图所示的电路的连接, 满足下列要求, 并且画出两个状态的等效电路图. ①只闭合开关S 1, 电路中R 0与R X 串联, 电流表示数为I 1; ②开关S 1、S 2都闭合时, 电路中只有R 0工作, 电流表的示数为I 2 S 2 S 1 R x R 0 A B C P D

单相交流调功电路正文

1概述 1.1晶闸管交流调功器 交流调功器：是一种以晶闸管为基础，以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器，简称晶闸管调功器，又称可控硅调功器，可控硅调整器，可控硅调压器，晶闸管调整器，晶闸管调压器，电力调整器，电力调压器，功率控制器。具有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻等诸多优点。 1.2 交流调压与调功 交流调功电路的主电路和交流调压电路的形式基本相同，只是控制的方式不同，它不是采用移相控制而采用通断控制方式。交流调压是在交流电源的半个周期内作移相控制，交流调功是以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断,即负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数和断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。如图3-21所示，这种电路常用于电炉的温度控制，因为像电炉这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的各个周期进行频繁的控制。只要大致以周波数为单位控制负载所消耗的平均功率，故称之为交流调功电路。 1.3 过零触发和移相触发 过零触发是在设定时间间隔内，改变晶闸管导通的周波数来实现电压或功率的控制。过零触发的主要缺点是当通断比太小时会出现低频干扰，当电网容量不够大时会出现照明闪烁、电表指针抖动等现象，通常只适用于热惯性较大的电热负载。 移相触发是早期触发可控硅的触发器。它是通过调速电阻值来改变电容的充放电时间再来改变单结晶管的振荡频率，实际改变控制可控硅的触发角。早期可控可是依靠这样改变阻容移相线路来控制。所为移相就是改变可控硅的触发角大小，也叫改变可控硅的初相角。故称移相触发线路。

2系统总体方案 2.1交流调功电路工作原理 单相交流调功电路方框图如图2.1.1所示。 图2.1.1 交流调功电路的主电路和交流调压电路的形式基本相同，只是控制的方式不同，它不是采用移相控制而采用通断控制方式。交流调压是在交流电源的半个周期内作移相控制，交流调功是以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断,即负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数和断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。如图2.1.2所示，这种电路常用于电炉的温度控制，因为像电炉这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的各个周期进行频繁的控制。只要大致以周波数为单位控制负载所消耗的平均功率，故称之为交流调功电路。 图2.1.2 LO AD BCR TLC336A1 A2 g u 脉宽可调矩形波信号发生器

十二篇可控硅交流调压电路解析

第一篇： 可控硅是一种新型的半导体器件，它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点，目前交流调压器多采用可控硅调压器。这里介绍一台电路简单、装置容易、控制方便的可控硅交流调压器，这可用作家用电器的调压装置，进行照明灯调光，电风扇调速、电熨斗调温等控制。这台调压器的输出功率达100W，一般家用电器都能使用。 1：电路原理：电路图如下 可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成，其电路原里图如下图所示。从图中可知，二极管D1—D4组成桥式整流电路，双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。当调压器接上市电后，220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1—D4整流，在可控硅SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压，该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。在交流电的正半周时，整流电压通过R4、W1对电容C充电。当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时，T1管由截止变为导通，于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电，结果在R2上获得一个尖脉冲。这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极，使可控硅导通。可控硅导通后的管压降很低，一般小于1V，所以张弛振荡器停止工作。当交流电通过零点时，可控硅自关断。当交流电在负半周时，电容C又从新充电……如此周而复始，便可调整负载RL上的功率了。

2：元器件选择 调压器的调节电位器选用阻值为470KΩ的WH114-1型合成碳膜电位器，这种电位器可以直接焊在电路板上，电阻除R1要用功率为1W的金属膜电阻外，其佘的都用功率为1/8W的碳膜电阻。D1—D4选用反向击穿电压大于300V、最大整流电流大于0.3A的硅整流二极管,如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B等。SCR选用正向与反向电压大于300V、额定平均电流大于1A的可控硅整流器件，如国产3CT系例。 第二篇： 本例介绍的温度控制器，具有SB260取材方便、性能可靠等特点，可用于种子催芽、食用菌培养、幼畜饲养及禽蛋卵化等方面的温度控制，也可用于控制电热毯、小功率电暖器等家用电器。 1．电路图温度控制器电路如图7.116所示。 2．工作原理220V交流电压经Cl降压、VD，和VD。整流、C2滤波及VS稳压后，一路作为IC(TL431型三端稳压集成电路)的输入直流电压；另一路经RT、R3和RP分压后，为IC提供控制电压。在被测温度低于RP的设定温度时，NTC502型负温度系数热敏电阻器Rr的电阻值较大，IC的控制电压高于其开启电压，IC导通，使LED点亮，VS受触发而导通，电热器EH通电开始加热。随着温度的不断上升，Rr的电阻值逐渐减小，同时IC的控制电压也随之下降。当被测温度高于设定温度时，IC截止，使LED熄灭，VS关断，EH断电而停止加热。随后温度又

电路图识别详解-简化电路图

电路识别是初中物理电学的重点之一，电路识别相关的包括二部分：电路图简化以及电路图、实物图互化。 一、标号法简化电路图。 先看口诀，就两部分，很简单：标号和画图 1、标号：电路每个节点编号，标号遵循以下原则 (1) 从正极开始标1 (2) 纯导线连通的节点等同一个节点，标同样的数字（若同一节点出现不同标号，取大标号） (3) 沿着导线过一个用电器（注：不包括电表），数字+1 (4) 到遇到电源负极为止 (5) 要求所有点的标号要大于等于1，小于等于负极的标号 2、画图 (1) 在平面上画出节点号 (2) 根据原图中各用电器或电表两端的节点标号，将该用电器或电表画在相应的两节点号之间。（在简化图中放入电流表时要注意其是跟哪个用电器串联） (3) 整理，美化 3、注意事项 (1) 当用电器两端标号不等时，电流从小标号点到大标号点，因为小标号更接近正极 (2) 当用电器或电压表两端标号相等时，相当于一根导线接在用电器两端，因此用电器或电压表短路没有电流

原本常用的方法先摘掉表，再把有导线连接的部分看成一个点，我管这种方法叫捏包子。而标点法的标点阶段就是在捏包子前先标记下哪些点是应该捏在一起的；画图阶段，就是直接把包子捏上，从而得到清纯的简化电路图。 二、“妙招”判断电路、画电路图、连接实物图 第一、把串并联定义搞清楚 第二、弄清串并联的特点 【一】串联特点： （1）只有一条电流回路； （2）一个开关控制所有用电器； （3）一处断路所有用电器都不工作； （4）串联电路可以发生局部短路； 【二】并联特点： （1）有多条电流回路； （2）可以实现一个开关控制一个用电器； （3）一个用电器发生断路不影响其他用电器工作 （4）并联不可能发生局部短路，一短全短； 1、判断电路： ①定义法识别:串联电路为首尾相连,并联电路为首首相连,尾尾相联 ②电流法:看电路中电流有没有分支,电流始终一条道没有分支为串联,有分有合则为并联 ③拆除法(最管用的一种):按特点的（3）人为制造断路法，摁（断开的意思）这一个用电器看其他用电器，能不能工作，不能工作是串联，能工作的是并联（电路摁电器符号，实物图摁实物），简单、方便、准确。 ④节点法:无论导线有多长,只要中间没有用电器,电源等,都可把这一段导线看作是一个点. 2、画电路图、连接实物图 第一，要判断是串联还是并联； 第二、判断各电表的测量对象； 第三、判断开关控制对象； 如果是串联你们是强项，如果是并联按下面的口诀进行： 电压表先不管，电源、总开、总安串联做主干， 电器、分开、分安串联做支线，下面按着并联定义办， 电压表接在哪儿随你便，不要把线柱来接反， 实物、电路都一样，照此办理很简单。 看电流表测谁的电流，摁（断开的意思）住电流表，看谁不工作就测谁 开关与此相同，但不要摁住节点。

《电路分析》试题及答案

试题库 一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 1、电流所经过的路径叫做电路，通常由电源、负载和中间环节三部分组成。 2、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类，其中电力系统的电路其主要功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换；电子技术的电路主要功能则是对电信号进行传递、变换、存储和处理。 3、实际电路元件的电特性单一而确切，理想电路元件的电特性则多元和复杂。无源二端理想电路元件包括电阻元件、电感元件和电容元件。 4、由理想电路元件构成的、与实际电路相对应的电路称为电路模型，这类电路只适用集总参数元件构成的低、中频电路的分析。 5、大小和方向均不随时间变化的电压和电流称为稳恒直流电，大小和方向均随时间变化的电压和电流称为交流电，大小和方向均随时间按照正弦规律变化的电压和电流被称为正弦交流电。 6、电压是电路中产生电流的根本原因，数值上等于电路中两点电位的差值。 7、电位具有相对性，其大小正负相对于电路参考点而言。 8、衡量电源力作功本领的物理量称为电动势，它只存在于电源内部，其参考方向规定由电源正极高电位指向电源负极低电位，与电源端电压的参考方向相反。 9、电流所做的功称为电功，其单位有焦耳和度；单位时间内电流所做的功称为电功率，其单位有瓦特和千瓦。 10、通常我们把负载上的电压、电流方向称作关联方向；而把电源上的电压和电流方向称为非关联方向。

11、欧姆定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系，与电路的连接方式无关；基尔霍夫定律则是反映了电路的整体规律，其中KCL定律体现了电路中任意结点上汇集的所有支路电流的约束关系，KVL定律体现了电路中任意回路上所有元件上电压的约束关系，具有普遍性。 12、理想电压源输出的电压值恒定，输出的电流值由它本身和外电路共同决定；理想电流源输出的电流值恒定，输出的电压由它本身和外电路共同决定。 13、电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y形网络，各电阻的阻值应为3Ω。 14、实际电压源模型“20V、1Ω”等效为电流源模型时，其电流源= I20 A， S 内阻= R1Ω。 i 15、直流电桥的平衡条件是对臂电阻的乘积相等；负载上获得最大功率的 P U S2/4R0。 条件是电源内阻等于负载电阻，获得的最大功率= min 16、如果受控源所在电路没有独立源存在时，它仅仅是一个无源元件，而当它的控制量不为零时，它相当于一个电源。在含有受控源的电路分析中，特别要注意：不能随意把控制量的支路消除掉。 二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分） 1、集总参数元件的电磁过程都分别集中在各元件内部进行。（∨） 2、实际电感线圈在任何情况下的电路模型都可以用电感元件来抽象表征。（3） 3、电压、电位和电动势定义式形式相同，所以它们的单位一样。（∨） 4、电流由元件的低电位端流向高电位端的参考方向称为关联方向。

第四章 正弦交流电路习题参考答案

t ω A i /A 2220 3 2πt ωA i /A 203 2π 6 π A 102 i 1 i 第四章 正弦交流电路 [练习与思考] 4-1-1 在某电路中，() A t i 60 314sin 2220-= ⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。 ⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220 有效值 A I 220= 频率 314 5022f Hz ωππ === 周期 1 0.02T s f = = 角频率 314/rad s ω= 题解图4.01 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图4.01所示 (2) 如果i 的参考方向选的相反, 则 A t i ?? ? ?? +=32 314sin 2220π，初相位改变了， s rad /3 2π ψ= 其他项不变。波形图如题解图 4.02所示。 题解图4.02 4-1-2 已知A )120314sin(101 -=t i ，A )30314sin(202 +=t i ⑴它们的相位差等于多少？ ⑵画出1i 和2i 的波形。并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。 解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差 ?-=?-?-=-=150301202 1 i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图4.03所示。 题解图4.03

+1 +j 1 m I ? 2 m I ? m I ? ?60? 30?1.234-2-1 写出下列正弦电压的相量 V )45(sin 2201 -=t u ω，)V 45314(sin 1002 +=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=? 452502 4-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81 +=t i ω和)A 30(sin 62 -=t i ω，试用复数计算电流 21i i i +=，并画出相量图。 解：由题目得到 A j j j j I I I m m m ?∠=+=-++=?-?+?+?=? -∠+?∠=+=? ??1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为 )A 1.23(sin 101 +=t i ω 题解图4.04 相量图如题解图4.04所示。 4-2-3 指出下列各式的错误。 A I 3010∠=, )V 45sin 100 +=t ( U ω A e I j 3010=， A )20314sin 10 +=t (I 解：A I 3010∠= 应改为 A I ?∠=? 3010 )V 45sin 100 +=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100 +=t ( u ω A e I j 30 10= 应该为 A e I j ? ? =3010 A )20314sin 10 +=t (I 应该为 A )20314sin 10 +=t (i 4-3-1 已知H 1=L 的电感接在400Hz/100V 的正弦电源上，u 的初相位为200 ，求电流并画 出电流、电压的相量图。 解：已知 V U ?∠=? 20100

复杂电路的简化方法

简化电路有妙法 把非直观直流电路转化成等效直流电路的过程叫简化电路。简化电路有妙法，现举例供同学们赏析。 例1：在图1所示的电路中，Ｒ 1 =1Ω，Ｒ 2 =2Ω，Ｒ 3 =3Ω，Ｒ 4 =6Ω，电 源电动势Ｅ=6Ｖ，电源内阻不计。当电键Ｓ接通后，求通过电阻Ｒ 1 上的电流强度Ｉ。 当电键Ｓ接通后，计算通过Ｒ 1 上的电流强度Ｉ，首先须把图1所示的电路简化成等效电路后，再进行计算。简化电路的具体方法分下面几个步骤： 1 找出交节点，并标上序号 在电路中，凡是有二个或二个以上的电学元件连接在一起的点都叫交节点，然后把同一交节点用虚线括起来，并标上序号，如图2中所示的ａ，ｂ，ｃ，ｄ等点。序号的前后顺序，按电势的高低进行排列。(如果电路中无电源，求某一电路某两点间的电阻时，可假设其中一点为高电势，另一点为低电势。) 2 连接电路 从电势较高的ａ点到电势较低的ｄ点沿某一个回路，通过一个个交节点把 电路中的部分电学元件连接起来。如：从ａ点开始连接电阻Ｒ 1，电阻Ｒ 1 连接 ｂ点，ｂ点连接电阻Ｒ 4，电阻Ｒ 4 连接ｃ点，ｃ点连接电键Ｓ，电键Ｓ连接ｄ 点。如图3所示。

复杂电路的简化方法 一. “拆除法”突破短路障碍 短路往往是因开关闭合后，使用电器（或电阻）两端被导线直接连通而造成的，初学者难以识别。图1即为常见的短路模型。一根导线直接接在用电器的两端，电阻R被短路。既然电阻R上没有电流通过，故可将电阻从电路中“拆除”，拆除后的等效电路如图2所示。 图1 图2 二. “分断法”突破滑动变阻器的障碍 较复杂的电路图中，常通过移动变阻器上的滑片来改变自身接入电路中的电阻值，从而改变电路中的电流和电压，从而影响我们对电路作出明确的判断。滑动变阻器的接入电路的一般情况如图3所示。若如图4示的接法，同学们就难以判断。此时可将滑动变阻器看作是在滑片P处“断开”，把其分成AP和PB 两个部分，即等效成图5的电路，其中PB部分被短路。当P从左至右滑动时，变阻器接入电路的电阻AP部分逐渐变大；反之，AP部分逐渐变小。

初三物理复杂电路的分析

初三物理导学案 知识回顾理解： 例题：1、电路工作时的三种状态：通路，开路和短路 2．复杂的电路的分析方法 如图4所示电路中，当开关断开或闭合时，电路结构将发生什么变化？灯的亮灭情况如何？试根据下列条件画出相应的等效电路图。 ⑴只闭合开关S 3，其余开关断开； ⑵只闭合开关S 2，其余开关断开； ⑶同时闭合S 1和S 3，其余开关断开； ⑷同时闭合S 1和S 2，其余开关断开； 练习：1、如图(7)所示电路，以下说法正确的是 ( ) A ．只接通S1灯亮，电铃响 B ．只接通S2灯亮，电铃响 C ．只断开S3灯亮，电铃响 D ．只断开S1灯亮，电铃响 2．如图13（20）所示，回答下列问题。 （1）若只使灯L 1亮，应闭合开关，断开开关。 （2）若只使灯L 2亮，应闭合开关，断开开关。 课题 复杂电路的分析 时间 2011年月日 主备人 邓正立 审核人 郑志超 课时 3 课时 课型 复习 班级 初三 姓名 图4 L 2 3 1S 1 S 2 S 3

（3）若灯L1、L2组成串联电路，应闭合开关，断开开关。 （4）若灯L1、L2组成并联电路，应闭合开关，断开开关。 （5）若将S1、S2、S3同时闭合，则L1、L2将（填“亮”或“不亮”），此时电路发生。3．根据图13（22）（甲）中的电路连接情况，在（乙）图中画出与该图对应的电路图。 4．图13（23）是一个理发用电吹风的实物简图，其中当开关S1闭合时，电吹风吹冷风，只有电动机工作，电热器（电阻）不工作；当S2也同时合上时吹热风，此时电动机工作，电热器也工作。请你以笔代线把未画好的部分图补充完整。 家庭作业：

05第5章 交流变换电路 交流调压电路 交流调功电路

天津冶金职业技术学院教案( 首页)

图5.1.1 电阻性负载时单向交流电压电路及输出电压波形 T承受正向电压，当ωt=α时，触发1）电源电压正半周：晶闸管 1 负载上得到缺α角的正弦半波电压； T管电流下降为零而关断； 2）电源电压过零： 1

负载电压的有效值0 U 、晶闸管电流平均值dT I 、电流有效值T I 以及负载电 流有效值O I 分别为： π θααθωωπ θ αα) (2sin 2sin )sin 2(1 20+-+== ?+U t d t U U (5.1.6) t d e t I t dT ωφαφωπ θ αα φ αω])sin()[sin(21tan ?+-- ---= (5.1.7) 2 2tan 12()[sin()sin()]2t T U I t e d t Z ωα αθ φα ωφαφωπ --+= ---? sin cos(2) cos U Z θθαφθπφ ++= - (5.1.8) T O I I 2= (5.1.9) 2、α =ф由： φ θφαφθαtg e - -=-+)sin()sin( 可得： 0 )sin(=-φθ→θ=O 180 此时，晶闸管轮流导通，相当于晶闸管被短接。负载电流处于连续状态，为 完全的正弦波。 3、α =ф θ＞O 180 1） 如果采用窄脉冲触发，会出现先触发的一只晶闸管导通，而另一只管子 在电流下降为零时，因其门极脉冲已经消失不能导通的失控现象。回路中将出现 很大的直流电流分量，无法维持电路的正常工作。 2） 采用宽脉冲或脉冲列触发，使第二个晶闸管的导通角φ<π 。即可使两 个晶闸管的导通角θ=O 180达到平衡。解决失控现象。 总结： 当φα≤时，并采用宽脉冲触发，负载电压、电流总是完整的正弦波，改变

十种复杂电路分析方法

电路问题计算的先决条件是正确识别电路，搞清楚各部分之间的连接关系。对较复 杂的电路应先将原电路简化为等效电路，以便分析和计算。识别电路的方法很多，现结合具体实例介绍十种方法。 一、特征识别法 串并联电路的特征是；串联电路中电流不分叉，各点电势逐次降低，并联电路中电流分叉，各支路两端分别是等电势，两端之间等电压。根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。 例1 .试画出图1所示的等效电路。 阳b-oB Bo, 解：设电流由A端流入，在a点分叉，b点汇合，由B端流出。支路a—R1— b和a—R2 —R3(R4)—b各点电势逐次降低，两条支路的a、b两点之间电压相等，故知R3和R4并 联后与R2串联，再与R1并联，等效电路如图2所示。 二、伸缩翻转法在实验室接电路时常常可以这样操作，无阻导线可以延长或缩短，也可以翻过来转过去, 或将一支路翻到别处，翻转时支路的两端保持不动；导线也可以从其所在节点上沿其它导线滑动，但不能越过元件。这样就提供了简化电路的一种方法，我们把这种方法称为伸缩翻转法。 例2 .画出图3的等效电路。

支路外边去，如图4。 再把连接a 、C 节点的导线缩成一点，把连接 b 、d 节点的导线也缩成一点，并把 R5连到 节点d 的导线伸长线上（图5）。由此可看出R2 R3与R4并联，再与R1和R5串联，接到 电源上。 三、电流走向法 电流是分析电路的核心。从电源正极出发 （无源电路可假设电流由一端流入另一端流出 ） 顺着电流的走向，经各电阻绕外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流 过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地分别流过的电阻均为并联。 例3 .试画出图6所示的等效电路。 口3 r-n-,囲 「Eb 尸「 A * -- a- ■D A D --- 1'— || — 圏6 图T 解：电流从电源正极流出过 A 点分为三路（AB 导线可缩为一点），经外电路巡行一周，由 D 点流入电源负极。第一路经 R1直达D 点，第二路经R2到达C 点，第三路经R3也到达 C 点，显然R2和R3接联在AC 两点之间为并联。二、三络电流同汇于c 点经R4到达D 点, 可知R2、R3并联后与R4串联，再与R1并联，如图7所示。 解：先将连接a 、c 节点的导线缩短, 并把连接 b 、 d 节点的导线伸长翻转到 R3- C — R4 圈3 bCd) Ra

【精品】交流调压电路和交流调功电路区别

1.答：交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同，二者的区别在于 控制方式不同。 交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调 功电路是将负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通 周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。 交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动 机的软起动，也用于异步电动机调速。在供用电系统中，还常用于对无功功 率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采 用交流调压电路调节变压器一次电压。如采用晶闸管相控整流电路，高电压 小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联；同样，低电压大电流直流电源 需要很多晶闸管并联。这都是十分不合理的。采用交流调压电路在变压器一 次侧调压，其电压电流值都不太大也不太小，在变压器二次侧只要用二极管 整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。 交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象 的时间常数大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。 2. 答：TCR是晶闸管控制电抗器。TSC是晶闸管投切电容器。 二者的基本原理如下： TCR 是利用电抗器来吸收电网中的无功功率（或提供感性的无功功率），通过对晶闸管开通角a角的控制，可以连续调节流过电抗器的电流，从而调节TCR 从电网中吸收的无功功率的大小。TSC 则是利用晶闸管来控制用于补偿无功 功率的电容器的投入和切除来向电网提供无功功率（提供容性的无功功率）。二者的特点是： TCR只能提供感性的无功功率，但无功功率的大小是连续的。实际应用中往 往配以固定电容器（FC），就可以在从容性到感性的范围内连续调节无功功率。TSC提供容性的无功功率，符合大多数无功功率补偿的需要。其提供的无功 功率不能连续调节，但在实用中只要分组合理，就可以达到比较理想的动态 补偿效果。 3. 答：单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路的电路 组成是相同的，

复杂电路等效电路

复杂电阻网络的处理方法 在物理竞赛过程中经常遇到，无法直接用串联和并联电路的规律求出整个电路电阻的情况，这样的电路也就是我们说的复杂电路，复杂电路一般分为有限网络和无限网络。那么，处理这种复杂电路用什么方法呢？下面，我就结合自己辅导竞赛的经验谈谈复杂电路的处理方法。 一：有限电阻网络 原则上讲解决复杂电路的一般方法，使用基尔霍夫方程组即可。它包含的两类方程出自于两个自然的结论：（1）对电路中任何一个节点，流出的电流之和等于流入的电流之和。电路中任何一个闭合回路，都符合闭合电欧姆定律。下面我介绍几种常用的其它的方法。 1：对称性简化 所谓的对称性简化，就是利用网络结构中可能存在的对称性简化等效电阻的计算。它的效果是使计算得以简化，计算最后结果必须根据电阻的串、并联公式；电流分布法；极限法等来完成。 在一个复杂的电路中，如果能找到一些完全对称的点，那么当在这个电路两端加上电压时，这些点的电势一定是相等的，即使用导线把这些点连接起来也不会有电流（或把连接这些点的导线去掉也不会对电路构成影响），充分的利用这一点我们就可以使电路大为简化。 例（1）如图1所示的四面体框架由电阻都为R的6根电阻丝连接而成，求两顶点A、B间的等效电阻。 图1 图2 分析:假设在A、B两点之间加上电压，并且电流从A电流入、B点流处。因为对称性，图中CD两点等电势，或者说C、D 间的电压为零。因此，CD间的电阻实际上不起作用，可以拆去。原网络简化成简单的串、并联网络，使问题迎刃而解。 解：根据以上分析原网络简化成如图2所示的简单的串、并联网络，由串、并联规律得 R AB=R/2 例（2）三个相同的金属圈两两正交地连成如图所示的形状，若每一个金属圈的原长电阻为R，试求图中A、B两点之间的等效电阻。 图3 图4 图5 分析：从图3中可以看出，整个电阻网络相对于AB的电流流入、流出方式上具有上下对称性，因此可上下压缩成如图所时的等效减化网络。从如图4所示的网络中可以看出，从A点流到O电流与从O点到B电流必相同；从A1点流到O电流与从O点到B1电流必相同。据此可以将O点断开，等效成如图5所示的简单网络，使问题得以求解。解：根据以上分析求得R AB=5R/48 例（3）如图6所示的立方体型电路，每条边的电阻都是R。求A、G之间的电阻是多少？ 分析: 假设在A 、G两点之间加上电压时，显然由于对称性D、B、E 的电势是相等的，C、F、H的电势也是相等的，把这些点各自连起来，原电路就变成了如图7 A D B C D C A B A A B ' B' B A B' A E B G C H D F 6 图 A 7 图

复杂电路的简化方法

复杂电路的简化方法 一 .“拆除法”突破短路障碍 短路往往是因开关闭合后，使用电器（或电阻）两端被导线直接连通而造成的，初学者难以识别。图1即为常见的短路模型。一根导线直接接在用电器的两端，电阻R被短路。既然电阻R上没有电流通过，故可将电阻从电路中“拆除”，拆除后的等效电路如图2所示。 图 1 图 2 二 .“分断法”突破滑动变阻器的障碍 较复杂的电路图中，常通过移动变阻器上的滑片来改变自身接入电路中的电阻值，从而改变电路中的电流和电压，从而影响我们对电路作出明确的判断。滑动变阻器的接入电路的一般情况如图3所示。若如图4示的接法，同学们就难以判断。此时可将滑动变阻器看作是在滑片P处“断开”，把其分成AP和PB两个部分，即等效成图5的电路，其中PB部分被短路。当P从左至右滑动时，变阻器接入电路的电阻AP部分逐渐变大；反之，AP部分逐渐变小。 图 3

图 4 图 5 三 .突破电压表的障碍 1. “滑移法”确定测量对象 所谓“滑移法”就是把电压表正、负接线柱的两根引线顺着导线滑动至某用电器（或电阻）的两端，从而确定测量对象的方法，但是滑动引线时不可绕过用电器和电源（可绕电流表）。如图6，用“滑移法”将电压表的下端滑至电阻R1左端，不难确定，电压表测量的是R1和R2两端的总电压；将电压表的上端移至R3右端，也可确定电压表测量的是R3两端电压，同时也测的是电源电压。 2. “用拆除法”确定电流路径 因为电压表的理想内阻无穷大，通过它的电流为零，可将其从电路中“拆除”，即使电压表两端断开，来判断电流路径。如图6所示，用“拆除法”不难确定，R1和R2串联，再与R3并联。 图 6 四

电路分析教案

电路分析教案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

北京理工大学珠海学院 信息科学技术学院 教案 课程名称：电路分析基础 课程性质：专业基础必修 主讲教师：吴安岚 联系电话： E-MAIL：

课时分配表

第1课 一．章节名称 电路和电路模型；电路的基本物理量 二．教学目的 1、掌握内容：理想电路元件、电路模型的概念； 电流、电压、电位、功率的概念；电流、电压参考方向。 2、了解内容：电路的作用、组成。 三．安排课时：2学时 四．教学内容（知识点） 1．理想电路元件、电路模型； 电流、电压、电位、功率的定义、表达式、单位； 电流、电压参考方向。 2．功率的正负,功率平衡。 3．电路的作用、组成、分类。 五．教学重难点 重点：1．电流、电压参考方向。 2．功率的正负,功率平衡。 难点：功率的正负,功率平衡。 六．选讲例题 重点讲解P8的检查学习结果。 七．作业要求 ，纸质。 八．环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。

九．教学参考资料 邱关源《电路》，蔡元宇《电路及磁路》，李瀚荪《电路分析基础》。 第2课 一．章节名称 基尔霍夫定理 二．教学目的 1、掌握内容：基尔霍夫定理；按电流、电压参考方向列KCL、KVL方程。KCL、KVL定理推广。 2、了解内容：无。 三．安排课时：2学时 四．教学内容（知识点） 1．基尔霍夫定理； 2．按电流、电压参考方向列写KCL、KVL方程。解方程。 3．KCL、KVL定理推广。例题。 五．教学重难点 重难点：1、按电流、电压参考方向列KCL、KVL方程。 2、电流、电压参考方向的正确标注与应用。 六．选讲例题 重点讲解P9[例]、P10[例]和P11的检查学习结果。 七．作业要求 ，1.纸质。 八．环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。