第二章习题课及作业ppt课件

本章要求：1.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法。2.理解实际电源的两种模型及其等效变换。3.了解非线性电阻元件的伏安特性。,第2章电路的分析方法,等效互换的条件：对外的电压电流相等（外特性相等）。,Uab,一、实际电压源与实际电流源的等效变换,等效互换公式,由图a：U=EIR0,由图b：U=(ISI)R0=ISR0IR0,等效变换的注意事项,(1)“等效”是指“对外”等效，对内不等效。,例如:RL=时,注意转换前后E与Is的方向相同.,(2),(3)恒压源和恒流源不能等效互换；,（4）理想电源之间的等效电路,与理想电压源并联的元件可去掉,a,b,a,b,a,b,R,与理想电流源串联的元件可去掉,二、支路电流法,支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律（KCL、KVL）列方程组求解。,复杂电路:凡不能用电阻串并联化简的电路。在计算复杂电路的各种方法中，支路电流法是最基本的。,一般地说，若一个电路有b条支路，n个节点，可列n-1个独立的电流方程和b-(n-1)个电压方程。,五条支路四个节点,1.在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路标出回路循行方向。,2.应用KCL对结点列出(n1)个独立的结点电流方程。,3.应用KVL对回路列出b(n1)个独立的回路电压方程（通常可取网孔列出）。,4.联立求解b个方程，求出各支路电流。,对结点a：,例1：,I1+I2I3=0,对网孔1：,对网孔2：,I1R1+I3R3=E1,I2R2+I3R3=E2,支路电流法的解题步骤:,三、叠加原理,叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。,叠加原理,用叠加原理解题步骤：,（1）分解电路，并标明各电路参数参考方向。,（3）叠加。,（2）求解各分电路。,1.叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、电流的变化而改变）。,注意事项：,2.线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，但功率P不能用叠加原理计算。例：,3.不作用电源的处理：E=0，即将E短路；Is=0，即将Is开路。,4.解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电路中各电压、电流是各分电压、分电流的代数和。当分电路方向和原电路方向一致取正号，反之取负号。,注意事项：,5.运用叠加定理时也可以把电源分组求解，每个分电路的电源个数可能不止一个。,例1：,电路如图，已知E=10V、IS=1A，R1=10R2=R3=5，试用叠加原理求流过R2的电流I2和理想电流源IS两端的电压US。,(b)E单独作用将IS断开,(c)IS单独作用将E短接,解：由图(b),例1：电路如图，已知E=10V、IS=1A，R1=10R2=R3=5，试用叠加原理求流过R2的电流I2和理想电流源IS两端的电压US。,(b)E单独作用,(c)IS单独作用,解：由图(c),四、戴维宁定理与诺顿定理,计算复杂电路中的某一支路时，为使计算简便些，常常应用等效电源的方法。其中包括戴维宁定理和诺顿定理。,2.7.1戴维宁定理,任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻R0串联的电源来等效代替。,等效电源,注意：“等效”是指对外电路RL等效。,等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络a、b两端之间的等效电阻。,等效电源的电动势E就是有源二端网络的开路电压U0；,有源二端网络,R,A,B,E,R0,+,_,R,A,B,戴维宁定理解题步骤：,断开待求支路，得到一有源二端网络，求该有源二端网络开路电压U，等效电源的电动势EU；,(2)将有源二端网络除源（理想电压源短路，理想电流源开路），求等值电阻R0；,(3)画出等效电路，求电流或电压。,例3:求图示电路中的电流I。已知R1=R3=2,R2=5,R4=8,R5=14,E1=8V，E2=5V,IS=3A。,(1)求UO,解：,(2)求R0,(3)求I,R0=(R1/R3)+R5+R2=20,例4：,求：U=?,4,4,50,5,33,A,B,1A,RL,+,_,8V,_,+,10V,C,D,E,U,1.求开路电压U0,_,+,4,4,50,A,B,+,_,8V,10V,C,D,E,U0,1A,5,2.求等效电源内阻R0,4,4,50,5,A,B,1A,+,_,8V,_,+,10V,C,D,E,U0,等效电路,3.求解未知电压,一、单项选择题1、图示电路的等效电阻RAB为(a)。(a)2(b)4(c)6,第二章电路分析方法,2、在图示电路中，电源电压U=2V，若使电流I=3A，电阻R值为(a)。(a)1(b)2(c)3,3、图示电路中，供出功率的电源是(b)。(a)理想电压源(b)理想电流源(c)理想电压源与理想电流源,4、把图1所示的电路改为图2的电路，其负载电流I1和I2将(b)。(a)增大(b)不变(c)减小,5、图示电路中，用一个等效电源代替，应该是一个(a)。(a)2A的理想电流源(b)2V的理想电压源(c)不能代替，仍为原电路,6、在图示电路中，已知US=12V,IS=2A。A、B两点间的电压UAB为(a)。(a)18V(b)18V(c)6V,7、图示电路中，理想电压源发出的功率P为(b)。(a)6W(b)6W(c)18W,8、(b),9、已知图1电路中的US=2V。用图2所示的等效电流源代替图1所示的电路，则等效电流源的参数为(b)。(a)IS=2A，R=1(b)IS=2A，R=1(c)IS=2A，R=2,10、在图示电路中，电流I为(c)。(a)8A(b)2A(c)2A,11、图示电路中，电压UAB为(c)。(a)12V(b)12V(c)0,12、已知图示电路中的IS=5A，当US单独作用时，I1=3A，那么当IS、US共同作用时2电阻中电流I是(b)。(a)5A(b)6A(c)0,13、图2是图1所示电路的戴维宁等效电压源。已知图2中US=8V，则图1中的电流源IS的值应是(b)。(a)3A(b)2A(c)1A,14、图1所示电路的等效电压源电路如图2所示。则图2中的US和R0的值分别为(C)。(a)1V，1(b)2V，3(c)3V，1,15、实验测得某有源二端线性网络的开路电压为6V，短路电流为2A。当外接电阻为3时，其端电压U为(a)。(a)3V(b)2V(c)1V,二、计算题,1、图示电路中，已知：IS1=3A，IS2=2A，IS3=1A，R1=6，R2=5，R3=7。用基尔霍夫电流定律求电流I1，I2和I3。,解：I1IS3IS2I3IS1IS2I2IS3I3,解得：I11AI22AI31A,2、求图示电路中，电压源和电流源发出或吸收的功率值，并说明哪个是电源，哪个是负载?,解：IS1：UIS1(IS1IS2)R(32)420VPS1UIS1IS120360WIS2：UIS2USUIS1302010VPS2UIS2IS220WUS：PSUSIS230260W电压源US和电流源IS1是电源，电流源IS2是负载,3、用电源等效变换法求图示电路中的电流I。,I（US2US1）/(1+2+7)0.1A,4、图示电路中，已知：US1=2V，US2=20V，US3=6V，R1=5，R2=5，R3=30，R4=20，R5=R6=10。用支路电流法求各未知支路电流。,解：I1+I2I3=0(R1+R2)I1+R3I3US1=0(R4+R5+R6)I2+R3I3+US3US2=0,5、图示为并联发电机组对负载RL=1供电的电路。已知：US1=US2=US3=US4=50V，R1=0.1，R2=R3=0.2，R4=0.25。试用节点电压法求负载电流IL。,解：,6、图示电路中，已知：US=1V，IS=1A，R1=R2=R3=1。试用叠加原理求支路电流I1，I2及电流源的端电压，并说明哪个元件是电源。,IS单独作用时：I1=I2=0.5IS=0.5AU=R3IS+R2I2=1.5VUS单独作用时：U=R2I2=0.5V叠加得：I1=I1+I1=0I2=I2+I2=1AU=U+U=2VPUS=0,PIS=UIS=2W电流源IS是电源,7、图示电路中，已知：R1=R2=3，R3=R4=6，US=9V，IS=3A。用叠加原理求电压U。,解：US单独作用时：IS单独作用时：叠加得：U=U+U=6V,8、图示电路中，已知：US1=4V，US2=10V，US3=8V，R1=R2=4，R3=10，R4=8，R5=20。用戴维宁定理求电流I。,解（1）断开代求支路，求U0（Uab）,（2）R0=R3+R1/R2+R4=20,(