电工学叠加原理ppt课件

.,例3：求下图所示电路中的电流I1、I2和I3,.,求下图所示电路中的电流I1、I2和I3,.,2.10网孔法,采用网孔电流为电路的变量来列写方程。设想在每个网孔中,都有一个电流沿网孔边界环流,这样一个在网孔内环行的假想电流,叫做网孔电流。,.,网孔法举例,思考：I1、I2、I3、Im1、Im2之间的关系。,.,选取网孔的绕行方向与网孔电流的参考方向一致。,经过整理后,得,上式可以进一步写成,上式就是当电路具有两个网孔时网孔方程的一般形式。,.,其中:R11=R1+R2、R22=R2+R3分别是网孔1与网孔2的电阻之和,称为各网孔的自电阻。因为选取自电阻的电压与电流为关联参考方向,所以自电阻都取正号。R12=R21=-R2是网孔1与网孔2公共支路的电阻,称为相邻网孔的互电阻。互电阻可以是正号,也可以是负号。当流过互电阻的两个相邻网孔电流的参考方向一致时,互电阻取正号,反之取负号。Us11=Us1-Us2、Us22=Us2-Us3分别是各网孔中电压源电压的代数和,称为网孔电源电压。凡参考方向与网孔绕行方向一致的电源电压取负号,反之取正号。,.,推广到具有m个网孔的平面电路,其网孔方程的规范形式为,.,例1：用网孔法求下图所示电路的各支路电流。,.,解（1）选择各网孔电流的参考方向,如图所示。计算各网孔的自电阻和相关网孔的互电阻及每一网孔的电源电压。,（2）列网孔方程组,(3)求解网孔方程组，可得,(4)任选各支路电流的参考方向,求各支路电流:,.,例2：求下图所示电路中的电流I1、I2和I3,.,例3求下图所示电路中的各支路电流。,.,例4应用网孔电流法求下图所示电路中各支路电流。,.,2.11叠加定理,叠加定理是线性电路的一个基本定理。叠加定理表述如下:在线性电路中,当有两个或两个以上的独立电源作用时,则任意支路的电流或电压,都可以认为是电路中各个电源单独作用而其他电源不作用时,在该支路中产生的各电流分量或电压分量的代数和。,思考：电压源电流源如何单独工作？,.,例1：求图a电路中的电流I。,.,使用叠加定理时,应注意以下几点:（1）只能用来计算线性电路的电流和电压,对非线性电路,叠加定理不适用。（2）叠加时要注意电流和电压的参考方向,求其代数和。（3）化为几个单独电源的电路来进行计算时,所谓电压源不作用,就是在该电压源处用短路代替,电流源不作用,就是在该电流源处用开路代替。（4）不能用叠加定理直接来计算功率。,例2：下图a所示桥形电路中R1=2,R2=1,R3=3,R4=0.5,Us=4.5V,Is=1A。试用叠加定理求电压源的电流I和电流源的端电压U。,图2.27例2.12图,.,解(1)当电压源单独作用时,电流源开路,各支路电流分别为,电流源支路的端电压U为：,.,(2)当电流源单独作用时,电压源短路,则各支路电流为：,电流源的端电压为,.,(3)两个独立源共同作用时,电压源的电流为,电流源的端电压为,.,例3试求下图所示电路中的电流I和电压U。,(a)两个电源同时作用(b)电压源单独作用(c)电流源单独作用,.,戴维南定理:含独立源的线性二端电阻网络,对其外部而言,都可以用电压源和电阻串联组合等效代替。电压源的电压等于网络的开路电压；电阻等于网络内部所有独立源为零情况下网络的等效电阻。,2.12戴维南定理,.,等效电阻的计算方法有以下三种：（1）设网络内所有电源为零,用电阻串并联或三角形与星形网络变换加以化简,计算端口ab的等效电阻。（2）设网络内所有电源为零,在端口a、b处施加一电压U,计算或测量输入端口的电流I,则等效电阻Ri=U/I。（3）用实验方法测量,或用计算方法求得该有源二端网络开路电压Uoc和短路电流Isc,则等效电阻Ri=Uoc/Isc。,.,例1：下图所示为一不平衡电桥电路,试求检流计的电流I。,I1,I2,.,解开路电压oc为,.,例2求下图所示电路的戴维南等效电路。,.,解先求开路电压Uoc,.,然后求等效电阻Ri,.,.,例3：求下图所示电路中的电流I。,16V,48V,+-,4,3A,8,5,15,24,I,.,例4下图所示电路中只有一个电压源E1作用，用戴维南定理求流过电阻R的电流I及R两端电压U。,.,例5下图所示电路中只有一个电流源Is作用，用戴维南定理求流过电阻R的电流I及R两端电压U。,.,作业,P53：17、18、25、26,.,万用表的原理,万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。,.,指针式万用表最基本的工作原理,二极管作用：整流R3、R2作用：限流,.,测直流电流原理。,如图所示，在表头上并联一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。,.,测直流电压原理。,如图1b所示，在表头上串联一个适当的电阻（叫倍增电阻）进行降压，就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值，就能改变电压的测量范围。,测交流电压原理。,如图1c所示，因为表头是直流表，所以测量交流时，需加装一个并、串式半波整流电路，将交流进行整流变成直流后再通过表头，这样就可以根据直流电的大小来测量