《醫(yī)用電子學(xué)》

蚌埠醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系

電子電工教研室《醫(yī)用電子學(xué)》

蚌埠醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系

電子電工教研室1為什么要學(xué)習(xí)這門課程？電路應(yīng)用范圍非常廣泛，幾乎遍布所有行業(yè)。

醫(yī)療儀器：X線機(jī)、普通CT機(jī)、發(fā)射計(jì)算機(jī)體層成像(ECT)、核磁共振(MRI)、數(shù)字減影血管造影(DSA)、多普勒儀、內(nèi)窺鏡系統(tǒng)、超聲成像系統(tǒng)、?-閃爍成像系統(tǒng)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層成像系統(tǒng)、正電子發(fā)射體層成像系統(tǒng)、化療儀等等，都要用到電子技術(shù)。電子與醫(yī)學(xué)關(guān)系：電子學(xué)促進(jìn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展與深入，并為醫(yī)學(xué)診斷與治療提供豐富的手段。同時(shí)醫(yī)學(xué)的發(fā)展又對(duì)電子學(xué)提出了更高的要求，刺激著電子學(xué)及相關(guān)知識(shí)的發(fā)展。為什么要學(xué)習(xí)這門課程？電路應(yīng)用范圍非常廣泛，幾乎遍布所有行業(yè)21.電路分析：在已知電路的結(jié)構(gòu)、元件、參數(shù)的情況下，分析該電路的特點(diǎn)和功能.主要教學(xué)內(nèi)容:2.模擬電路：電子元器件電子電路及其應(yīng)用二極管三極管集成電路……放大濾波電源……3.數(shù)字電路：1.電路分析：在已知電路的結(jié)構(gòu)、元件、參數(shù)的情況主要教學(xué)內(nèi)容3考核方式：理論考核閉卷筆試，占總成績(jī)的50％，實(shí)驗(yàn)考核占總成績(jī)的30％，實(shí)驗(yàn)報(bào)告與平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的20％。

本課程是電子類課程的基礎(chǔ)，學(xué)時(shí)少，內(nèi)容多，不能輕視。否則對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)影響很大?？己朔绞剑罕菊n程是電子類課程的基礎(chǔ)4參考教材及軟件參考教材：1.秦曾煌.電工學(xué).高教2.電路分析.高教3.華成英,童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).高教軟件：1.Pspice2.Multisim參考教材及軟件參考教材：5第一章電路基礎(chǔ)第一章電路基礎(chǔ)6電路的組成：電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)1.1電路的概念舉例1：手電筒電第一節(jié)直流電路電路的組成：電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)1.1電路的概念舉例1：手7電路模型電路模型：理想元件組成的電路電路中的物理量：電流、電阻、電壓電流的定義：方向和大小電路中物理量的正方向：實(shí)際正方向和假設(shè)正方向電路模型電路模型：理想元件組成的電路8電路中物理量的正方向電路中物理量的正方向9醫(yī)用電子學(xué)蚌埠醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系電子電工教研室課件10解決方法在解題前先假設(shè)一個(gè)正方向，作為參考方向；根據(jù)電路的定理、定律，列出物理量之間相互關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式；根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向，如果計(jì)算結(jié)果為正數(shù)，則實(shí)際方向與假設(shè)方向一致；如果為負(fù)數(shù)，則與假設(shè)方向相反。解決方法在解題前先假設(shè)一個(gè)正方向，作為參考方向；11

1.2基爾霍夫定律支路(Branch)指在電路中流經(jīng)一系列電子元件時(shí)電流保持不變的電路。（電路的每一個(gè)分支）三個(gè)名詞注釋(術(shù)語)：節(jié)點(diǎn)(Node)指三條及三條以上的支路匯總的地方稱為節(jié)點(diǎn)。回路(Loop)指電路中的任一閉合路徑。用來描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系,其中包括電流定律(Kirchhoff’scurrentlaw,KCL)和電壓定律(Kirchhoff’svoltagelaw,KVL)。1.2基爾霍夫定律支路(Branch)指在電路中流經(jīng)一12支路：ab、ad、…...（共6條）回路：abda、bcdb、…...（共7個(gè)）結(jié)點(diǎn)：a、b、…...(共4個(gè)）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-支路？結(jié)點(diǎn)？回路？支路：ab、ad、…...回路：abda、bcdb、結(jié)點(diǎn)13對(duì)任何結(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入結(jié)點(diǎn)的電流等于由結(jié)點(diǎn)流出的電流。

KCL的依據(jù)：電流的連續(xù)性I=0即：I1I2I3I4例或：1-2-1基爾霍夫電流定律（KCL)I入=I出

即：設(shè)：流入結(jié)點(diǎn)為正，流出結(jié)點(diǎn)為負(fù)。在任一瞬間，一個(gè)結(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為0。對(duì)任何結(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入結(jié)點(diǎn)的電流等于由結(jié)點(diǎn)流14電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面（廣義結(jié)點(diǎn)）I1+I2=I3I=0基氏電流定律的擴(kuò)展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R例例電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面（廣義結(jié)點(diǎn)）I1+I2=15

對(duì)電路中的任一回路，沿任意繞行方向的各段電壓降的代數(shù)和等于零。即：1-2-2基爾霍夫電壓定律（KVL）即：在任一回路的繞行方向上，電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和等于電阻上電壓降的代數(shù)和。E、U和IR與繞行方向相同為正，反之為負(fù)。對(duì)電路中的任一回路，沿任意繞行方向的各段電16例如：回路a-d-c-a或：注意：與繞行方向相同為正，相反為負(fù)。I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-例如：回路a-d-c-a或：注意：與繞行方向相同為17KVL也適合開口電路例E+_RabUabIKVL也適合開口電路例E+_RabUabI18例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下電路中應(yīng)列幾個(gè)電流方程？幾個(gè)電壓方程？例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分19基爾霍夫電流方程：結(jié)點(diǎn)a：結(jié)點(diǎn)b：獨(dú)立方程只有1個(gè)基爾霍夫電壓方程：#1#2#3獨(dú)立方程只有2個(gè)aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1網(wǎng)孔網(wǎng)孔基爾霍夫電流方程：結(jié)點(diǎn)a：結(jié)點(diǎn)b：獨(dú)立方程只有1個(gè)基爾霍20設(shè)：電路中有N個(gè)結(jié)點(diǎn)，B個(gè)支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小結(jié)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程有

(N-1)個(gè)獨(dú)立的回路（網(wǎng)孔）電壓方程有(B-N+1)個(gè)則：（一般為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)）獨(dú)立電流方程：１個(gè)獨(dú)立電壓方程：２個(gè)設(shè)：電路中有N個(gè)結(jié)點(diǎn)，B個(gè)支路N=2、B=3bR1R2E2E211.3理想電源元件理想電壓源：指輸出端的電壓保持不變，變化的是輸出電流(Idealvoltagesource)

恒壓源1.3理想電源元件理想電壓源：指輸出端的電壓保持不變，變化22理想電流源：指輸出端的電流保持不變，變化的是輸出電壓。(Idealcurrentsource)恒流源理想電流源：指輸出端的電流保持不變，變化的是輸出電壓。恒流23一、理想電壓源（恒壓源）:RO=0時(shí)的電壓源.特點(diǎn)：（3）電源中的電流由外電路（負(fù)載）決定。IE+_abUab伏安特性IUabE（2）電源內(nèi)阻為“RO=0”。（1）理想電壓源的端電壓恒定。（4）理想電壓源不能短路，不能并聯(lián)使用。一、理想電壓源（恒壓源）:RO=0時(shí)的電壓源.特點(diǎn)：24恒壓源中的電流由外電路（負(fù)載）決定設(shè):

E=10VIE+_abUab2R1當(dāng)R1

R2

同時(shí)接入時(shí)：I=10AR22例

當(dāng)R1接入時(shí)：I=5A則：恒壓源中的電流由外電路（負(fù)載）決定設(shè):E=10VIE+25二、理想電流源（恒流源):RO=時(shí)的電流源特點(diǎn)：（1）輸出電流恒定。abIUabIsIUabIS伏安特性（3）輸出電壓由外電路決定。（2）理想電流源內(nèi)阻為無窮大（RO=

）。（4）理想電流源不能開路，不能串聯(lián)使用。二、理想電流源（恒流源):RO=時(shí)的電流源特點(diǎn)：（26恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1A

R=10

時(shí)，U=10

V

R=1

時(shí)，U=1

V則:例恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1A27伏安特性1.電壓源模型Ro越大斜率越大三、實(shí)際電源模型UIRO+-EIUEIRO伏安特性1.電壓源模型Ro越大三、實(shí)際電源模型UIRO+-E282.電流源模型ISRiabUabIIsUabI外特性

電流源模型RiRi越大特性越陡2.電流源模型ISRiabUabIIsUabI外特性電流29電壓源串聯(lián)：電流源并聯(lián)：（電壓源不能并聯(lián)）（電流源不能串聯(lián)）電壓源串聯(lián)：電流源并聯(lián)：（電壓源不能并聯(lián)）（電流源不能串聯(lián)）30兩種電源的相互等效兩種電源的相互等效31兩種電源的相互等效E=IS·R0’R0=R0’兩種電源的相互等效E=IS·R0’R0=R0’321.4支路電流法（復(fù)雜電路分析方法）

(Branchcurrentmethod)

以各支路電流為未知量，應(yīng)用KCL和KVL列出獨(dú)立電流、電壓方程聯(lián)立求解各支路電流。解題思路：根據(jù)基氏定律，列節(jié)點(diǎn)電流和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。1.4支路電流法（復(fù)雜電路分析方法）以各支33求：I1、I2、I3

能否很快說出結(jié)果？1++--3V4V11+-5VI1I2I3例例求：I1、I2、I3？1++--3V4V11+-5341-5疊加原理（復(fù)雜電路分析方法）

(Superpositiontheorem)

在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路(電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變)中，任何支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原電路I2''R1I1''R2ABE2I3''R3+_E2單獨(dú)作用+_AE1BI2'R1I1'R2I3'R3E1單獨(dú)作用1-5疊加原理（復(fù)雜電路分析方法）在多個(gè)電源35證明：BR1E1R2AE2I3R3+_+_（以I3為例）I2'I1'AI2''I1''+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_E1+B_R1R2I3'R3R1R2ABE2I3''R3+_令：證明：BR1E1R2AE2I3R3+_+_（以I3為例）I236I3'I3''令：ABR1E1R2E2I3R3+_+_其中:I3'I3''令：ABR1E1R2E2I3R3+_+_其中37例+-10I4A20V1010用疊加原理求：I=?I'=2AI"=-1AI=I'+I"=1A+10I′4A1010+-10I"20V1010解：將電路分解后求解例+-10I4A20V1010用疊加原理求：I=?I38應(yīng)用疊加定理要注意的問題1.疊加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）。分解電路時(shí)只需保留一個(gè)電源，其余電源“除源”：即將恒壓源短路，即令E=0；恒流源開路，即令I(lǐng)s=0。電路的其余結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變，3.解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=+應(yīng)用疊加定理要注意的問題1.疊加定理只適用于線性電路（電394.疊加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來求功率。如：5.運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。

設(shè)：則：I3R3=+4.疊加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來5.運(yùn)401-6戴維南定理(Thevenin’stheorem)名詞解釋：無源二端網(wǎng)絡(luò)：

二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)：

二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源二端網(wǎng)絡(luò)：若一個(gè)電路只通過兩個(gè)輸出端與外電路相聯(lián)，則該電路稱為“二端網(wǎng)絡(luò)”。ABAB1-6戴維南定理名詞解釋：無源二端網(wǎng)絡(luò)：有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端41+_ER0ababRab無源二端網(wǎng)絡(luò)

電壓源（戴維寧定理）

電流源（諾頓定理）ab有源二端網(wǎng)絡(luò)abISR0無源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡(jiǎn)為一個(gè)電阻有源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡(jiǎn)為一個(gè)電源+ER0ababRab無源二端網(wǎng)絡(luò)電壓源42有源二端網(wǎng)絡(luò)R注意：“等效”是指對(duì)端口外等效核心內(nèi)容：有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等效。

RO+_RE有源R注意：“等效”是指對(duì)端口外等效核心內(nèi)容：有源二端網(wǎng)絡(luò)用43等效電壓源的內(nèi)阻（R0）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。（除源：電壓源短路，電流源斷路）等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)（E）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U0；有源二端網(wǎng)絡(luò)R有源二端網(wǎng)絡(luò)AB相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)ABABER0+_RAB等效電壓源的內(nèi)阻（R0）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后相應(yīng)的無源二端44已知：R1=20、R2=30

R3=30、R4=20

E=10V求：當(dāng)R5=10時(shí)，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E等效電路有源二端網(wǎng)絡(luò)例已知：R1=20、R2=30R1R3+_R2R445第一步：求開端電壓U0第二步：求輸入電阻

R0U0R1R3+_R2R4EABCDCR0R1R3R2R4ABD=2030+3020=24第一步：求開端電壓U0第二步：求輸入電阻R0U0R1R3+46+_ER0R5I5等效電路R5I5R1R3+_R2R4E+_ER0R5I5等效電路R5I5R1R3+_R2R4E47第三步：求未知電流I5+_ER0R5I5E

=U0

=2VR0=24時(shí)第三步：求未知電流I5+_ER0R5I5E=U048求：U=?4450533AB1ARL+_8V_+10VCDEU例求：U=?4450533AB1ARL+_849第一步：求開端電壓U0。_+4450AB+_8V10VCDEU01A5此值是所求結(jié)果嗎？第一步：求開端電壓U0。_+4450AB+_8V150第二步：求輸入電阻R0R044505AB1A+_8V_+10VCDEU044505第二步：R044505AB1A+_8V_+1051+_ER0579V33Ｕ等效電路4450533AB1ARL+_8V+10VCDEU+_ER0579V33Ｕ等效電路4450552第三步：求解未知電壓Ｕ+_ER0579V33Ｕ第三步：求解未知電壓Ｕ+_ER0579V33Ｕ53如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，由此產(chǎn)生的電流、電壓大小和方向也是正弦的，這樣的電路稱為正弦交流電路。

正弦交流電的優(yōu)越性：便于傳輸；便于運(yùn)算；有利于電器設(shè)備的運(yùn)行；.....第二節(jié)正弦交流電路(Sinusoidalalternatingcurrentcircuit)如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化54正弦交流電也有正方向,一般按正半周的方向假設(shè)。

實(shí)際方向和假設(shè)方向一致(正半周)實(shí)際方向和假設(shè)方向相反ti2.1正弦交流電的基本概念iuR三要素：頻率(Frequency)f、幅值(Amplitude)Im、Um

初相角(Initialphase)ψ正弦交流電也有正方向,一般按正半周的方向假設(shè)。實(shí)際方向和55周期(Period)T—正弦量變化一次所需的時(shí)間（單位：s）頻率(Frequency)f—每秒正弦量變化的次數(shù)（單位：Hz）關(guān)系：f=1/T中國(guó)電力標(biāo)準(zhǔn)頻率：50Hz美國(guó)：60Hz角頻率：正弦量每秒轉(zhuǎn)過的弧度(Angularfrequency)（一個(gè)周期的弧度為2）(單位：rad/s)一、頻率與周期周期(Period)T—正弦量變化一次所需的時(shí)間（單位：s56例已知：f=50Hz,求T和解：T=1/f=1/50=0.02s=20ms例已知：f=50Hz,求T和解：T=1/f=1/50=57瞬時(shí)值(Instantaneousvalue)—正弦量任意瞬間的值（用i、u、e表示）幅值(Amplitude)—瞬時(shí)值之中的最大值（用Im、Um、Em表示）關(guān)系：有效值(Effectivevalue)—交流電“i”的大小等效于直流電“I”的熱效應(yīng)。熱效應(yīng)相當(dāng)二、幅值和有效值瞬時(shí)值(Instantaneousvalue)—正弦量任意58有效值則為：其中：因此：有效值則為：其中：因此：59同理有：例已知：其中求：U和t=0.1秒時(shí)的瞬時(shí)值解：同理有：例已知：其中求：U和t=0.1秒時(shí)的瞬時(shí)值解：60：

t=0

時(shí)的相位，稱為初相位或初相角。i：正弦波的相位角或相位三、初相角(Initialphaseangle)

相位差(Phasedifference)：t=0時(shí)的相位，稱為初相位或初相角。i：正弦波61

兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差φ(初相角)

t兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差φ(初相角)t62兩種正弦信號(hào)的關(guān)系同相位落后于相位落后相位領(lǐng)先領(lǐng)先于與同相位兩種正弦信號(hào)的關(guān)系同落后于相相領(lǐng)先于與同相位63

三相交流電路：三種電壓初相位各差120。t三相交流電路：三種電壓初相位各差120。t64瞬時(shí)值表達(dá)式相量必須小寫前兩種不便于運(yùn)算，重點(diǎn)介紹相量表示法。波形圖i

正弦波的表示方法：重點(diǎn)2.2正弦交流電的相量(Phasor)表示法瞬時(shí)值表達(dá)式相量必須前兩種不便于運(yùn)算，重點(diǎn)介紹相量表示法651.復(fù)數(shù)(Complexnumber)的表示形式①代數(shù)形式A=a(實(shí))+jb(虛)其中：baAReIm0r由上圖可知一、復(fù)習(xí)復(fù)數(shù)及其基本運(yùn)算1.復(fù)數(shù)(Complexnumber)的表示形式①代數(shù)形式66②三角形式③指數(shù)形式④極坐標(biāo)形式（歐拉公式）q+q==q+q=qqsinjrcosrreAsinjcosejj②三角形式③指數(shù)形式④極坐標(biāo)形式（歐拉公式）q+q==q+q672.復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算（1）加、減設(shè)：；則：ReImBAA+BReImBAA-B-B（加）（減）2.復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算（1）加、減設(shè)：；則：ReImBAA+BR68（2）乘、除（乘）設(shè)：或：（2）乘、除（乘）設(shè)：或：69（除）（除）703.討論（1）設(shè)：ReImrr為旋轉(zhuǎn)因子3.討論（1）設(shè)：ReImrr為旋轉(zhuǎn)因子71（2）由歐拉公式可知注意：j、-j、-1都是旋轉(zhuǎn)因子（2）由歐拉公式可知注意：j、-j、-1都是旋轉(zhuǎn)因子72

概念：一個(gè)正弦量的瞬時(shí)值可以用一個(gè)旋轉(zhuǎn)的有向線段在縱軸上的投影值來表示。

矢量長(zhǎng)度

=

矢量與橫軸夾角

=

初相位ω矢量以角速度

按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)ω二、正弦波的相量表示法概念：一個(gè)正弦量的瞬時(shí)值可以用一個(gè)旋轉(zhuǎn)的有向線段733.相量符號(hào)

包含幅度與相位的信息。有效值1.描述正弦量的有向線段稱為相量。若其幅度用最大值表示，則用符號(hào)：最大值相量的書寫方式2.在實(shí)際應(yīng)用中，幅度更多采用有效值，則用符號(hào)：3.相量符號(hào)包含幅度與相位的74

落后于領(lǐng)先

落后？例1：將u1、u2

用相量表示

相位：幅度：相量大小設(shè)：落后于領(lǐng)先？例1：將u1、u2用相量表示相位：幅度75同頻率正弦波的相量畫在一起，構(gòu)成相量圖。例2：同頻率正弦波相加--平行四邊形法則同頻率正弦波的例2：同頻率正弦波相加--平行四邊形法則76注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2.只有同頻率的正弦量才能畫在一張相量圖上，不同頻率不行。新問題提出：平行四邊形法則可以用于相量運(yùn)算，但不方便。故引入相量的復(fù)數(shù)運(yùn)算法。

相量

復(fù)數(shù)表示法復(fù)數(shù)運(yùn)算

注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2.77相量的復(fù)數(shù)表示ab+1將復(fù)數(shù)放到復(fù)平面上，可如下表示：相量的復(fù)數(shù)表示ab+1將復(fù)數(shù)放到復(fù)平面上，可如下表示：78歐拉公式

代數(shù)式

指數(shù)式

極坐標(biāo)形式abq+q=qsinjcosej歐拉公式代數(shù)式指數(shù)式極坐標(biāo)形式abq+q=qsinj79

在第一象限設(shè)a、b為正實(shí)數(shù)在第二象限在第三象限在第四象限在第一象限設(shè)a、b為正實(shí)數(shù)在第二象限在第三象限在第四象限80解：例1:已知瞬時(shí)值，求相量。已知:

求：

i

、u

的相量解：例1:已知瞬時(shí)值，求相量。已知:求：81220100AV相量圖220100AV相量圖82求：例2：已知相量，求瞬時(shí)值。

已知：兩個(gè)頻率都為1000Hz的正弦電流其相量形式為：解：求：例2：已知相量，求瞬時(shí)值。已知：兩個(gè)頻率都為10083提示計(jì)算相量的相位角時(shí)，要注意所在象限。如：提示計(jì)算相量的相位角時(shí)，要注意所在84符號(hào)說明瞬時(shí)值

---小寫u、i有效值

---大寫U、I復(fù)數(shù)、相量

---大寫+“.”最大值

---大寫+下標(biāo)符號(hào)說明瞬時(shí)值---小寫u、i有效值---大寫U、I85正誤判斷？瞬時(shí)值復(fù)數(shù)正誤判斷？瞬時(shí)值復(fù)數(shù)86uiR根據(jù)歐姆定律

設(shè)則一、電阻元件的交流電路uiR根據(jù)歐姆定律設(shè)則一、電阻元件的交流電路871.頻率相同2.相位相同3.

有效值關(guān)系：電阻電路中電流、電壓的關(guān)系4.

相量關(guān)系：設(shè)

則

或1.頻率相同2.相位相同3.有效值關(guān)系：電阻電路中電流88二、電感元件的交流電路三、電容元件的交流電路自學(xué)內(nèi)容二、電感元件的交流電路三、電容元件的交流電路自學(xué)內(nèi)容89單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié)電路參數(shù)電路圖（正方向）復(fù)數(shù)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時(shí)值有效值相量圖相量式功率有功功率無功功率Riu設(shè)則u、i

同相0LiuCiu設(shè)則設(shè)則u領(lǐng)先i90°u落后i90°00基本關(guān)系單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié)電路電路圖復(fù)數(shù)電壓、電流關(guān)90第三節(jié)暫態(tài)電路1.暫態(tài)電路的微積分求解：指按照基爾霍夫第二定律展開的電壓微積方程，利用微分方程的數(shù)學(xué)性質(zhì)來求解ERSRL+-C12IcIc第三節(jié)暫態(tài)電路1.暫態(tài)電路的微積分求解：指按照基爾霍夫第二912.暫態(tài)電路的三要素求解：指電路的初始與終止的穩(wěn)定時(shí)展開電路開始工作瞬間U(0-)U(0+)電路工作趨向穩(wěn)定U(∝)的電壓(或電流)U(0-),U(∝)以及電路的時(shí)間常數(shù)按照公式工作電路中的等效電阻與等效電容或電感2.暫態(tài)電路的三要素求解：指電路的初始與終止的穩(wěn)定時(shí)展開電路92電路穩(wěn)定判斷依據(jù)：電容穩(wěn)定的依據(jù)：指流經(jīng)電容器的電流為零。電感穩(wěn)定的依據(jù)：指流經(jīng)電感器的電流不隨時(shí)間變化。電路的等效電阻求法：以電壓源的電流流經(jīng)電容所形成的支路等效阻抗。U(∝)的求法：電路中的電容斷路時(shí)，電容器二端的電壓U(∝)的求法：電路中的電感短路時(shí)，流經(jīng)電感器的電流。電路穩(wěn)定判斷依據(jù)：電容穩(wěn)定的依據(jù)：指流經(jīng)電容器的電流為零。電93例：電路初始穩(wěn)定狀態(tài)：UC(0-)=UC(0+)=0ERSRL+-C12電路開始工作瞬間U(0-)U(0+)電路初始穩(wěn)定狀態(tài)：UC(0-)=0電路終止穩(wěn)定狀態(tài)：UC(∝)=Et電路初始穩(wěn)定狀態(tài)：UC(0-)=E電路終止穩(wěn)定狀態(tài)：UC(∝)=0UC(∝)例：電路初始穩(wěn)定狀態(tài)：UC(0-)=UC(0+)=0ERS94例：1ERS+-C2RL以電容二端為端口往電路時(shí)間常數(shù)：里看，得到的總的電阻為等效電阻。ERSRL+-CERSRL+-CR1例：1ERS+-C2RL以電容二端為端口往電路時(shí)間常數(shù)95例：1ERS+-C2RL以電容二端為端口往交流電路里看，得到的總的電阻為等效電阻。ERSRL+-CERSRL+-CR1例：1ERS+-C2RL以電容二端為端口往交流電路里看，得到963.電路中諧振頻率求法RLC串聯(lián)電路LRCu電路中虛阻抗為零,此時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率為諧振頻率3.電路中諧振頻率求法RLC串聯(lián)電路LRCu電路中虛阻抗為零97RC串聯(lián)電路uRRUCuCRC串聯(lián)電路uRRUCuC98RC串聯(lián)電路設(shè)：RC串聯(lián)電路設(shè)：99第四節(jié)常用濾波電路(理想)低通濾波電路高通濾波電路帶通濾波電路帶阻濾波電路第四節(jié)常用濾波電路(理想)低通濾波電路高通濾波電路帶通濾波100低通濾波電路高通濾波電路帶通濾波電路帶阻濾波電路低通濾波電路高通濾波電路帶通濾波電路帶阻濾波電路101Ui(t)Uo(t)電路Ui(t)Uo(t)電路102Ui(t)Uo(t)電路Ui(t)Uo(t)電路103低通濾波電路低通濾波電路104《醫(yī)用電子學(xué)》

蚌埠醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系

電子電工教研室《醫(yī)用電子學(xué)》

蚌埠醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系

電子電工教研室105為什么要學(xué)習(xí)這門課程？電路應(yīng)用范圍非常廣泛，幾乎遍布所有行業(yè)。

醫(yī)療儀器：X線機(jī)、普通CT機(jī)、發(fā)射計(jì)算機(jī)體層成像(ECT)、核磁共振(MRI)、數(shù)字減影血管造影(DSA)、多普勒儀、內(nèi)窺鏡系統(tǒng)、超聲成像系統(tǒng)、?-閃爍成像系統(tǒng)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層成像系統(tǒng)、正電子發(fā)射體層成像系統(tǒng)、化療儀等等，都要用到電子技術(shù)。電子與醫(yī)學(xué)關(guān)系：電子學(xué)促進(jìn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展與深入，并為醫(yī)學(xué)診斷與治療提供豐富的手段。同時(shí)醫(yī)學(xué)的發(fā)展又對(duì)電子學(xué)提出了更高的要求，刺激著電子學(xué)及相關(guān)知識(shí)的發(fā)展。為什么要學(xué)習(xí)這門課程？電路應(yīng)用范圍非常廣泛，幾乎遍布所有行業(yè)1061.電路分析：在已知電路的結(jié)構(gòu)、元件、參數(shù)的情況下，分析該電路的特點(diǎn)和功能.主要教學(xué)內(nèi)容:2.模擬電路：電子元器件電子電路及其應(yīng)用二極管三極管集成電路……放大濾波電源……3.數(shù)字電路：1.電路分析：在已知電路的結(jié)構(gòu)、元件、參數(shù)的情況主要教學(xué)內(nèi)容107考核方式：理論考核閉卷筆試，占總成績(jī)的50％，實(shí)驗(yàn)考核占總成績(jī)的30％，實(shí)驗(yàn)報(bào)告與平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的20％。

本課程是電子類課程的基礎(chǔ)，學(xué)時(shí)少，內(nèi)容多，不能輕視。否則對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)影響很大。考核方式：本課程是電子類課程的基礎(chǔ)108參考教材及軟件參考教材：1.秦曾煌.電工學(xué).高教2.電路分析.高教3.華成英,童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).高教軟件：1.Pspice2.Multisim參考教材及軟件參考教材：109第一章電路基礎(chǔ)第一章電路基礎(chǔ)110電路的組成：電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)1.1電路的概念舉例1：手電筒電第一節(jié)直流電路電路的組成：電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)1.1電路的概念舉例1：手111電路模型電路模型：理想元件組成的電路電路中的物理量：電流、電阻、電壓電流的定義：方向和大小電路中物理量的正方向：實(shí)際正方向和假設(shè)正方向電路模型電路模型：理想元件組成的電路112電路中物理量的正方向電路中物理量的正方向113醫(yī)用電子學(xué)蚌埠醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系電子電工教研室課件114解決方法在解題前先假設(shè)一個(gè)正方向，作為參考方向；根據(jù)電路的定理、定律，列出物理量之間相互關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式；根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向，如果計(jì)算結(jié)果為正數(shù)，則實(shí)際方向與假設(shè)方向一致；如果為負(fù)數(shù)，則與假設(shè)方向相反。解決方法在解題前先假設(shè)一個(gè)正方向，作為參考方向；115

1.2基爾霍夫定律支路(Branch)指在電路中流經(jīng)一系列電子元件時(shí)電流保持不變的電路。（電路的每一個(gè)分支）三個(gè)名詞注釋(術(shù)語)：節(jié)點(diǎn)(Node)指三條及三條以上的支路匯總的地方稱為節(jié)點(diǎn)。回路(Loop)指電路中的任一閉合路徑。用來描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系,其中包括電流定律(Kirchhoff’scurrentlaw,KCL)和電壓定律(Kirchhoff’svoltagelaw,KVL)。1.2基爾霍夫定律支路(Branch)指在電路中流經(jīng)一116支路：ab、ad、…...（共6條）回路：abda、bcdb、…...（共7個(gè)）結(jié)點(diǎn)：a、b、…...(共4個(gè)）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-支路？結(jié)點(diǎn)？回路？支路：ab、ad、…...回路：abda、bcdb、結(jié)點(diǎn)117對(duì)任何結(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入結(jié)點(diǎn)的電流等于由結(jié)點(diǎn)流出的電流。

KCL的依據(jù)：電流的連續(xù)性I=0即：I1I2I3I4例或：1-2-1基爾霍夫電流定律（KCL)I入=I出

即：設(shè)：流入結(jié)點(diǎn)為正，流出結(jié)點(diǎn)為負(fù)。在任一瞬間，一個(gè)結(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為0。對(duì)任何結(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入結(jié)點(diǎn)的電流等于由結(jié)點(diǎn)流118電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面（廣義結(jié)點(diǎn)）I1+I2=I3I=0基氏電流定律的擴(kuò)展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R例例電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面（廣義結(jié)點(diǎn)）I1+I2=119

對(duì)電路中的任一回路，沿任意繞行方向的各段電壓降的代數(shù)和等于零。即：1-2-2基爾霍夫電壓定律（KVL）即：在任一回路的繞行方向上，電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和等于電阻上電壓降的代數(shù)和。E、U和IR與繞行方向相同為正，反之為負(fù)。對(duì)電路中的任一回路，沿任意繞行方向的各段電120例如：回路a-d-c-a或：注意：與繞行方向相同為正，相反為負(fù)。I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-例如：回路a-d-c-a或：注意：與繞行方向相同為121KVL也適合開口電路例E+_RabUabIKVL也適合開口電路例E+_RabUabI122例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下電路中應(yīng)列幾個(gè)電流方程？幾個(gè)電壓方程？例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分123基爾霍夫電流方程：結(jié)點(diǎn)a：結(jié)點(diǎn)b：獨(dú)立方程只有1個(gè)基爾霍夫電壓方程：#1#2#3獨(dú)立方程只有2個(gè)aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1網(wǎng)孔網(wǎng)孔基爾霍夫電流方程：結(jié)點(diǎn)a：結(jié)點(diǎn)b：獨(dú)立方程只有1個(gè)基爾霍124設(shè)：電路中有N個(gè)結(jié)點(diǎn)，B個(gè)支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小結(jié)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程有

(N-1)個(gè)獨(dú)立的回路（網(wǎng)孔）電壓方程有(B-N+1)個(gè)則：（一般為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)）獨(dú)立電流方程：１個(gè)獨(dú)立電壓方程：２個(gè)設(shè)：電路中有N個(gè)結(jié)點(diǎn)，B個(gè)支路N=2、B=3bR1R2E2E1251.3理想電源元件理想電壓源：指輸出端的電壓保持不變，變化的是輸出電流(Idealvoltagesource)

恒壓源1.3理想電源元件理想電壓源：指輸出端的電壓保持不變，變化126理想電流源：指輸出端的電流保持不變，變化的是輸出電壓。(Idealcurrentsource)恒流源理想電流源：指輸出端的電流保持不變，變化的是輸出電壓。恒流127一、理想電壓源（恒壓源）:RO=0時(shí)的電壓源.特點(diǎn)：（3）電源中的電流由外電路（負(fù)載）決定。IE+_abUab伏安特性IUabE（2）電源內(nèi)阻為“RO=0”。（1）理想電壓源的端電壓恒定。（4）理想電壓源不能短路，不能并聯(lián)使用。一、理想電壓源（恒壓源）:RO=0時(shí)的電壓源.特點(diǎn)：128恒壓源中的電流由外電路（負(fù)載）決定設(shè):

E=10VIE+_abUab2R1當(dāng)R1

R2

同時(shí)接入時(shí)：I=10AR22例

當(dāng)R1接入時(shí)：I=5A則：恒壓源中的電流由外電路（負(fù)載）決定設(shè):E=10VIE+129二、理想電流源（恒流源):RO=時(shí)的電流源特點(diǎn)：（1）輸出電流恒定。abIUabIsIUabIS伏安特性（3）輸出電壓由外電路決定。（2）理想電流源內(nèi)阻為無窮大（RO=

）。（4）理想電流源不能開路，不能串聯(lián)使用。二、理想電流源（恒流源):RO=時(shí)的電流源特點(diǎn)：（130恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1A

R=10

時(shí)，U=10

V

R=1

時(shí)，U=1

V則:例恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1A131伏安特性1.電壓源模型Ro越大斜率越大三、實(shí)際電源模型UIRO+-EIUEIRO伏安特性1.電壓源模型Ro越大三、實(shí)際電源模型UIRO+-E1322.電流源模型ISRiabUabIIsUabI外特性

電流源模型RiRi越大特性越陡2.電流源模型ISRiabUabIIsUabI外特性電流133電壓源串聯(lián)：電流源并聯(lián)：（電壓源不能并聯(lián)）（電流源不能串聯(lián)）電壓源串聯(lián)：電流源并聯(lián)：（電壓源不能并聯(lián)）（電流源不能串聯(lián)）134兩種電源的相互等效兩種電源的相互等效135兩種電源的相互等效E=IS·R0’R0=R0’兩種電源的相互等效E=IS·R0’R0=R0’1361.4支路電流法（復(fù)雜電路分析方法）

(Branchcurrentmethod)

以各支路電流為未知量，應(yīng)用KCL和KVL列出獨(dú)立電流、電壓方程聯(lián)立求解各支路電流。解題思路：根據(jù)基氏定律，列節(jié)點(diǎn)電流和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。1.4支路電流法（復(fù)雜電路分析方法）以各支137求：I1、I2、I3

能否很快說出結(jié)果？1++--3V4V11+-5VI1I2I3例例求：I1、I2、I3？1++--3V4V11+-51381-5疊加原理（復(fù)雜電路分析方法）

(Superpositiontheorem)

在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路(電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變)中，任何支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原電路I2''R1I1''R2ABE2I3''R3+_E2單獨(dú)作用+_AE1BI2'R1I1'R2I3'R3E1單獨(dú)作用1-5疊加原理（復(fù)雜電路分析方法）在多個(gè)電源139證明：BR1E1R2AE2I3R3+_+_（以I3為例）I2'I1'AI2''I1''+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_E1+B_R1R2I3'R3R1R2ABE2I3''R3+_令：證明：BR1E1R2AE2I3R3+_+_（以I3為例）I2140I3'I3''令：ABR1E1R2E2I3R3+_+_其中:I3'I3''令：ABR1E1R2E2I3R3+_+_其中141例+-10I4A20V1010用疊加原理求：I=?I'=2AI"=-1AI=I'+I"=1A+10I′4A1010+-10I"20V1010解：將電路分解后求解例+-10I4A20V1010用疊加原理求：I=?I142應(yīng)用疊加定理要注意的問題1.疊加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）。分解電路時(shí)只需保留一個(gè)電源，其余電源“除源”：即將恒壓源短路，即令E=0；恒流源開路，即令I(lǐng)s=0。電路的其余結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變，3.解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=+應(yīng)用疊加定理要注意的問題1.疊加定理只適用于線性電路（電1434.疊加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來求功率。如：5.運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。

設(shè)：則：I3R3=+4.疊加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來5.運(yùn)1441-6戴維南定理(Thevenin’stheorem)名詞解釋：無源二端網(wǎng)絡(luò)：

二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)：

二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源二端網(wǎng)絡(luò)：若一個(gè)電路只通過兩個(gè)輸出端與外電路相聯(lián)，則該電路稱為“二端網(wǎng)絡(luò)”。ABAB1-6戴維南定理名詞解釋：無源二端網(wǎng)絡(luò)：有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端145+_ER0ababRab無源二端網(wǎng)絡(luò)

電壓源（戴維寧定理）

電流源（諾頓定理）ab有源二端網(wǎng)絡(luò)abISR0無源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡(jiǎn)為一個(gè)電阻有源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡(jiǎn)為一個(gè)電源+ER0ababRab無源二端網(wǎng)絡(luò)電壓源146有源二端網(wǎng)絡(luò)R注意：“等效”是指對(duì)端口外等效核心內(nèi)容：有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等效。

RO+_RE有源R注意：“等效”是指對(duì)端口外等效核心內(nèi)容：有源二端網(wǎng)絡(luò)用147等效電壓源的內(nèi)阻（R0）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。（除源：電壓源短路，電流源斷路）等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)（E）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U0；有源二端網(wǎng)絡(luò)R有源二端網(wǎng)絡(luò)AB相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)ABABER0+_RAB等效電壓源的內(nèi)阻（R0）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后相應(yīng)的無源二端148已知：R1=20、R2=30

R3=30、R4=20

E=10V求：當(dāng)R5=10時(shí)，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E等效電路有源二端網(wǎng)絡(luò)例已知：R1=20、R2=30R1R3+_R2R4149第一步：求開端電壓U0第二步：求輸入電阻

R0U0R1R3+_R2R4EABCDCR0R1R3R2R4ABD=2030+3020=24第一步：求開端電壓U0第二步：求輸入電阻R0U0R1R3+150+_ER0R5I5等效電路R5I5R1R3+_R2R4E+_ER0R5I5等效電路R5I5R1R3+_R2R4E151第三步：求未知電流I5+_ER0R5I5E

=U0

=2VR0=24時(shí)第三步：求未知電流I5+_ER0R5I5E=U0152求：U=?4450533AB1ARL+_8V_+10VCDEU例求：U=?4450533AB1ARL+_8153第一步：求開端電壓U0。_+4450AB+_8V10VCDEU01A5此值是所求結(jié)果嗎？第一步：求開端電壓U0。_+4450AB+_8V1154第二步：求輸入電阻R0R044505AB1A+_8V_+10VCDEU044505第二步：R044505AB1A+_8V_+10155+_ER0579V33Ｕ等效電路4450533AB1ARL+_8V+10VCDEU+_ER0579V33Ｕ等效電路44505156第三步：求解未知電壓Ｕ+_ER0579V33Ｕ第三步：求解未知電壓Ｕ+_ER0579V33Ｕ157如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，由此產(chǎn)生的電流、電壓大小和方向也是正弦的，這樣的電路稱為正弦交流電路。

正弦交流電的優(yōu)越性：便于傳輸；便于運(yùn)算；有利于電器設(shè)備的運(yùn)行；.....第二節(jié)正弦交流電路(Sinusoidalalternatingcurrentcircuit)如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化158正弦交流電也有正方向,一般按正半周的方向假設(shè)。

實(shí)際方向和假設(shè)方向一致(正半周)實(shí)際方向和假設(shè)方向相反ti2.1正弦交流電的基本概念iuR三要素：頻率(Frequency)f、幅值(Amplitude)Im、Um

初相角(Initialphase)ψ正弦交流電也有正方向,一般按正半周的方向假設(shè)。實(shí)際方向和159周期(Period)T—正弦量變化一次所需的時(shí)間（單位：s）頻率(Frequency)f—每秒正弦量變化的次數(shù)（單位：Hz）關(guān)系：f=1/T中國(guó)電力標(biāo)準(zhǔn)頻率：50Hz美國(guó)：60Hz角頻率：正弦量每秒轉(zhuǎn)過的弧度(Angularfrequency)（一個(gè)周期的弧度為2）(單位：rad/s)一、頻率與周期周期(Period)T—正弦量變化一次所需的時(shí)間（單位：s160例已知：f=50Hz,求T和解：T=1/f=1/50=0.02s=20ms例已知：f=50Hz,求T和解：T=1/f=1/50=161瞬時(shí)值(Instantaneousvalue)—正弦量任意瞬間的值（用i、u、e表示）幅值(Amplitude)—瞬時(shí)值之中的最大值（用Im、Um、Em表示）關(guān)系：有效值(Effectivevalue)—交流電“i”的大小等效于直流電“I”的熱效應(yīng)。熱效應(yīng)相當(dāng)二、幅值和有效值瞬時(shí)值(Instantaneousvalue)—正弦量任意162有效值則為：其中：因此：有效值則為：其中：因此：163同理有：例已知：其中求：U和t=0.1秒時(shí)的瞬時(shí)值解：同理有：例已知：其中求：U和t=0.1秒時(shí)的瞬時(shí)值解：164：

t=0

時(shí)的相位，稱為初相位或初相角。i：正弦波的相位角或相位三、初相角(Initialphaseangle)

相位差(Phasedifference)：t=0時(shí)的相位，稱為初相位或初相角。i：正弦波165

兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差φ(初相角)

t兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差φ(初相角)t166兩種正弦信號(hào)的關(guān)系同相位落后于相位落后相位領(lǐng)先領(lǐng)先于與同相位兩種正弦信號(hào)的關(guān)系同落后于相相領(lǐng)先于與同相位167

三相交流電路：三種電壓初相位各差120。t三相交流電路：三種電壓初相位各差120。t168瞬時(shí)值表達(dá)式相量必須小寫前兩種不便于運(yùn)算，重點(diǎn)介紹相量表示法。波形圖i

正弦波的表示方法：重點(diǎn)2.2正弦交流電的相量(Phasor)表示法瞬時(shí)值表達(dá)式相量必須前兩種不便于運(yùn)算，重點(diǎn)介紹相量表示法1691.復(fù)數(shù)(Complexnumber)的表示形式①代數(shù)形式A=a(實(shí))+jb(虛)其中：baAReIm0r由上圖可知一、復(fù)習(xí)復(fù)數(shù)及其基本運(yùn)算1.復(fù)數(shù)(Complexnumber)的表示形式①代數(shù)形式170②三角形式③指數(shù)形式④極坐標(biāo)形式（歐拉公式）q+q==q+q=qqsinjrcosrreAsinjcosejj②三角形式③指數(shù)形式④極坐標(biāo)形式（歐拉公式）q+q==q+q1712.復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算（1）加、減設(shè)：；則：ReImBAA+BReImBAA-B-B（加）（減）2.復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算（1）加、減設(shè)：；則：ReImBAA+BR172（2）乘、除（乘）設(shè)：或：（2）乘、除（乘）設(shè)：或：173（除）（除）1743.討論（1）設(shè)：ReImrr為旋轉(zhuǎn)因子3.討論（1）設(shè)：ReImrr為旋轉(zhuǎn)因子175（2）由歐拉公式可知注意：j、-j、-1都是旋轉(zhuǎn)因子（2）由歐拉公式可知注意：j、-j、-1都是旋轉(zhuǎn)因子176

概念：一個(gè)正弦量的瞬時(shí)值可以用一個(gè)旋轉(zhuǎn)的有向線段在縱軸上的投影值來表示。

矢量長(zhǎng)度

=

矢量與橫軸夾角

=

初相位ω矢量以角速度

按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)ω二、正弦波的相量表示法概念：一個(gè)正弦量的瞬時(shí)值可以用一個(gè)旋轉(zhuǎn)的有向線段1773.相量符號(hào)

包含幅度與相位的信息。有效值1.描述正弦量的有向線段稱為相量。若其幅度用最大值表示，則用符號(hào)：最大值相量的書寫方式2.在實(shí)際應(yīng)用中，幅度更多采用有效值，則用符號(hào)：3.相量符號(hào)包含幅度與相位的178

落后于領(lǐng)先

落后？例1：將u1、u2

用相量表示

相位：幅度：相量大小設(shè)：落后于領(lǐng)先？例1：將u1、u2用相量表示相位：幅度179同頻率正弦波的相量畫在一起，構(gòu)成相量圖。例2：同頻率正弦波相加--平行四邊形法則同頻率正弦波的例2：同頻率正弦波相加--平行四邊形法則180注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2.只有同頻率的正弦量才能畫在一張相量圖上，不同頻率不行。新問題提出：平行四邊形法則