《直流电路分析》PPT课件.ppt

人生格言：,简单明了 ， 干净利落 ；,积极主动 ， 乐观向上 。,我们的生活就像一场持续的战斗，重要的不是你能使多大的力量挥拳击打，而是你能承受多大的打击然后继续前进。 史泰龙,复习：,1. 橙蓝棕银,2. 红紫黑棕绿,3,6,101,10,36 101 = 360 （10% ）,色环电阻值的读值,2,7,0,101,0.5,270 101 = 2700 （0.5% ）,3 电源模型,一、电压源模型,1. 理想电压源,经典特点：,在其两端产生恒定电压,2. 实际电压源,任何一个电源，都含有电动势E和内阻R0 ；在分析与计算电路时，往往把它们分开，组成由E和R0串联的电路模型。,3. 手电筒电路模型, 电路分析,E = U + R0,U = E - R0, 外特性曲线,（1）开路时,=,U =,（2）短路时,U =,=,0 ,E,0 ,U,R0,由图知：,1） R0 越小，端点压U越接近于电源电压E。,2）理想情况下，R0 = 0 时，U E,此时，电源为理想电压源 。,3）理想电压源实际上是不存在的，,但如果 R0 RL , 端点压基本 恒定，我们就可忽略内阻的影响，认为此电源为理想电源 。,二、电流源模型,1. 理想电流源,经典特点：,在电路中产生恒定电流,2. 实际电流源,3. 手电筒电路模型, 电路分析,=, 外特性曲线,(P14),由图知, R0 越大 ，输出电流越接近于电源电流 s 。, 在理想状况况下，R0 = 时，输出电流恒等于电源电流。此时电源为理想电源。, 理想电源在实际中是不存在的，但当电源内阻远大于负载电阻时，我们可认定是理想电流源。,三、电源模型间的等效变换,转换公式：,4 基尔霍夫定律,一、基尔霍夫电流定律 KCL,定律：,在电路中，在任意时刻，对于任一结点来说，流入结点的电流之和等于流出电流之和。,即 ：,入 = 出,举例：,注：支路的交点称之为结点。,对o点 列KCL方程：,另一种表述：,任一瞬间，电路中流经任一结点的代数和恒等于零。,即 ： = 0,1. 列方程式时要指定一个参考方向，如 ： 流入为正，流出为负。,注意：,2. 列KCL方程是对某一结点列的，要指明节点。,对o点 列KCL方程：,二、基尔霍夫电压定律 KVL,定律：,任一瞬时，沿任一回路循行方向（顺时针方向或逆时针方向），回路中各段电压的代数和横等于零。,注：由支路组成的闭合电路称之为回路。,举例：,即 ： U = 0,列方程的步骤,1.确定回路和绕行方向,2.确定各支路参考电压的极性,3.列KVL方程,abefa,U a b + Ube U a f = 0,练习：,abcdefa,规定电位降为正，电位升为负,人生的内涵:,1.我是一个相信命运的人，人生其实在出生时就已注定。,如果将个人的世界看成一个以时间为横坐标、动作为纵坐标的坐标系；,你的人生就是系内的一条有向曲线。,回忆复习：,求：电阻电压 UR , 电流源两端电压 U,UR =,解：,= 25,= 10 v,利用KVL定律,US + UR - U = 0,对电阻R利用欧姆定律,U = 5 +10 = 15 v,6 电阻的等效变换,一、串并电阻值的计算,1. 串联,总电阻等于各电阻值之和,2. 并联,各支路电阻值的倒数和等于总电阻值的倒数,3. 混联,局部串联合并，局部并联合并，在整体合并,例如：,二、等效代换,用一个电阻代替多个串并联电阻叫做电阻的等效代换,7 支路电流法和叠加定理,一、支路电流法,支路电流法就是以支路电流为待求量，或者说将支路电流设为变量，利用基尔霍夫定律列出方程，解出支路电流的一种方法。,举例：,已知：,E1 = 140 V , E2 = 90 V ，R1 = 20 , R2 = 5 , R3 = 6 ,解：,b 结点利用KCL列方程得：,+,-,= 0,abefa 列KVL方程得：,+,-,E1,= 0,cbedc 列KVL方程得：,（1）,（2）,（3）,规范作业的几点建议和要求：,1.在作业本封面的右上角要标名学号。,2.在写作业时要标明题号，按布置的作业去做。,3.做作业要分清次数，解题时要字迹正规清晰。,4.要按时交作业，作业成绩占平时成绩的40%。,二、叠加定理,电路中如果有多个电源，则各个支路上的电流其实是各电源在其支路上共同作用产生的。,对线性电路，任何一条支路中的电流，都可以看成是由电路中各个电源分别作用时，在此支路上产生的电流的代数和。,这就是叠加原理,注意：,1.在考虑某电源单独作用时，要假设其他独立电源为零。即电压源短路，电流源断路。电阻保留原处。,2.求出各电源单独作用时的分电压、分电流后进行叠加，最终求出总电压和电流。在叠加时要注意参考方向。,3.叠加原理只应用于计算线性电路的电压和电流。,例1：,已知：,U1=20V , U2=5V R1=1 , R2=7 R3=2 ,求：,叠加定理：,1）U1单独作用,=2A,2) U2单独作用,=0.5A,3）叠加求电流,= 1 - 2,8 戴维宁定理,在有些情况下，我们只需要计算一个复杂电路中某一支路的电流，如果用上节的方法来计算时会引出一些不需要的电流来。,例如：,为了使计算简便些，常常应用等效电源的方法。,一、等效电源,电路分析时，如果只需计算复杂电路中的一个支路时，可以将这个支路划出，而把其余部分看作一个有源二端网络。,有源二端网络就是一个具有两个出线端，里面含有电源的部分电路。,有源二端网络可以是简单或是任意复杂的电路。但是不论它的简繁如何，它对所要计算的这支路而言，仅相当于一个电源。,我们在进行电路分析时完全可以将这个有源二端网络简化为一个等效的电源。,对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，都可以用一条电压源和电阻串联的支路来等效代替。,二、戴维宁定理,这就是戴维宁定理。,等效电压源电压等于线性有源二端网络的开路电压UO，等效电阻等于有源二端网络除源(电压源短路，电流源断路）后两端间的电阻Ro 。,例1:,已知：,E1 = 140 V , E2 = 90 V ，R1 = 20 , R2 = 5 , R3 = 6 ,求：,解题思路:,有源二端网络：,abcdefa 列KVL方程得：,Uab + Ubc + E2 E1 = 0,UO = 100 V,1) 等效电源电压,2）等效电源内阻,对于有源二端网络的两端来说：,R1和R2两电阻并联,R0 = 4 ,3) 等效电路图,=,=10A,作业反映的问题：,1.电压参考方向问题, 电压这个物理量表征的是具体某一元件两端的电压降或者电位差。,所以参考方向的一种表示方法是 大写符号 U 和双下标 小写字母 a b,例如：U a b,表示：a点的电位高，b点的电位低。, U a b = V a - V b,电路中某点的电位等于此点到参考点或0电位点的电压降。,2.关联与非关联问题,其针对的是某一具体元件而言。,今后，在对某一元件应用欧姆定律时要注意电压和电流的参考方向。,3. KVL与KCL的运用,先确定绕行方向，根