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1、一、非线性元件的描述方法,非线性电路及其工程处理方法,1 伏安特性曲线,2 数据表格,3 参数描述(特征值描述),I,U,1)静态电阻,静态工作点Q处的电压与电流之比,2)动态电阻,工作点Q的切线斜率,二、非线性电阻电路的分析方法,1.图解法,US,US/RS,IQ,UQ,U=US-RSI,U=f(I),线性,非线性,得解,(UQ，IQ),例题：,求图示电路中的U、I及相应的静态电阻、动态电阻。,解：,US=UOC=Uab=2V,RS=0.25 k+3/1 k=1 k,Q,2,2,0.6,1.2,U=US-RSI,其中：,=2k,0.9,2 微变等效线性化分析方法,适用于小信号电路分析,将非线
2、性问题转换为线性问题处理。,举例：,已知：U1=130V，U2=120V，U3=20V；当S 时，I=25A，当S 时，I=27 A。试问：当Sb、U3=-20V时，I=？,解：,当Sa 时，I=25A，U1 与U2共同作用,当Sb 时，I=27A，U1、U2与U3共同作用,所以 U3=20V单独作用时，,当U3=-20V单独作用时，,当Sb，U3=-20V时，I=23A,k=0.1,分量参考方向与原始量一致,2.6 恒定电压、电流激励下的电路问题,WL=LI 22；,WC=CU 22；,电容、电感元件在电路中的状态,1、闭合稳态情况2、零状态下激励情况3、闭合稳态下断路情况,独立源,受控源,
3、2.6.2 有源电路元件及其模型,有源元件是电源，它给电路提供电压和电流。,一、理想电压源,US,u US,i 任意，有外部结构决定,(恒压源),二、.理想电流源,IS,(恒流源),i IS,u 任意，有外部结构决定,简化计算,三、实际电源,1实验,2伏安特性,US,U=US-RSI,IS,U=U1+U2,电压源模型,I=I1+I2,开路电压,短路电流,电流源模型,电压源模型,电流源模型,理想电压源与电阻的串联,理想电流源与电阻的并联,(开路电压),(短路电流),3.理想电压源(恒压源),理想电压源,不可以,1)理想电压源是否可以短路?,2),RS=0,US,US1=US2,4.实际电压源,当
4、RS R 时，U=US，可以认为是恒压源。,?,等效条件?,四、电压源与电流源的等效互换,1.等效互换条件：端口处的外特性完全相同,U=US-RS1I,RS2=RS1，,RS1=RS2，,2利用电源等效互换分析电路,2A+2A=4A,3/6=2,6/3=2A,12/6=2A,多电源并联,多电源串联,例题：,利用电源等效互换方法求图中电流I。,解：,原图,I=1A,五、电源的工作状态,电源只表征外力作用下形成的电压或电流的来源。,已知：IS 0，US 0 试判断电源的工作状态？,电路的工作状态和电器设备的额定值,一、电气设备的额定值,电源额定值,负载额定值,指电气设备长时间正常工作的限度,电源,
5、负载,额定输出功率,或额定输出电流,参数及额定功率,或参数及额定电压,I=0,二、电路的工作状态,由电路输出电流的大小而定,空载,0I IN,I=IN,I IN,当RS很小时，I 很大，电源烧毁。,带载,开路,满载,电源,负载,I=0,U=US,电压源不能短路,短路,I=USRS=ISC,超载,轻载,U=US,U US,U=0,三、电源负荷的大小,RL1RL2，对于电源来说，哪种情况负荷大？,由电源的输出功率或电源的输出电流衡量,?,2.7 变化的电压、电流激励下的电路问题,1、正弦周期电压、电流的描述,时间函数的描述形式：,波形图的描述形式：,i=Imsin(t+i),u=Umsin(t+u)；,Um、Im：最大值、幅值，表示交流电的大小强弱,：角频率，弧度/秒，角频率表示电压、电流交变的速率。,正弦交流电的三要素：,(t+u)和(t+i)：相位，单位为弧度；,u和i：t=0时的相位，初相位，弧度；表示交流电的初始状态；,周期（T），频率(f)：=2/T=2 f；T=1/f,
