第一章总结及习题.ppt

电路的基本概念、定律和分析方法,第一章,本章重点：,1、掌握电流和电压的参考方向2、掌握基尔霍夫(电压和电流)定律3、掌握等效变换的概念4、掌握支路电流分析法,5、掌握结点电压分析法6、掌握叠加定理和戴维宁定理(诺顿定理)及应用,电路分析方法,(1)“实际方向”是物理中规定的，而“参考方向”则是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。,参考方向,(2)在以后的解题过程中，注意一定要先假定“参考方向”然后再列方程计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的.,无源元件小结:,理想元件的特性（u与i的关系，关联参考方向下）,L,C,R,恒压源与恒流源特性比较,Uab的大小、方向均为恒定，外电路负载对Uab无影响。,I的大小、方向均为恒定，外电路负载对I无影响。,输出电流I可变-I的大小、方向均由外电路决定,端电压Uab可变-Uab的大小、方向均由外电路决定,实际电压源,伏安特性,电压源模型,实际电流源,电流源模型,（1）电位是相对的，参考点选的不同，电路中各点的电位值随着改变；（2）两点间的电压是绝对的。即，任意两点间的电压值是不变的。(3)能用电位简化电路，反之会还原电路。,电位小结,电路分析方法共讲了以下几种：,等效电源定理,戴维宁定理,电路分析方法小结,两种电源等效互换,支路电流法,节点电压法,叠加定理,诺顿定理,关于解题方法选择的一些建议,需要求解支路电流数目较少时,电路结构不太复杂，电源数目又较少时,电路节点数较少时,只要求解某一支路电流时,较复杂电路，可能多种方法结合求解,支路电流法,叠加原理,节点电压法,戴维宁(诺顿)定理,电路复杂，若电源较多,电源等效变换,方程左边：未知节点的电位乘上聚集在该节点上所有支路电导的总和（称自电导）减去相邻节点的电位乘以与未知节点共有支路上的电导（称互电导）。,方程右边：与该节点相联系的各有源支路中的电动势与本支路电导乘积的代数和：当电动势方向朝向该节点时，符号为正，否则为负。即电流源注入该接点电流的代数和.,解：该电路有3个节点，可以列2个节点方程。有4条支路，可以列（4-3+1）=2个回路方程。所以共可以列4个方程列电流方程：,解方程（1）、（2）、（3）、（4）可得I1=6A、I2=-1A、I3=7A、I4=3A。,列电压方程：,练习,1.用支路电流电流法解题,节点电压法：,US2的极性接反，则,2、已知电路如图所示，试用节点电压法求10电阻两端的电压。如果将US2的极性接反，则10电阻两端的电压又为多少？10电阻在两种情况下各消耗多少功率？,解：以b点作为参考点，则a点电位为,3、电路如图所示，试用叠加原理求电阻R4上电压U的表达式。,解：1）电压源单独作用时，令电流源开路，电路如图（a）所示：,2）电流源单独作用时，令电压源短路，如图（b）所示电路图（b）可变为图（c）的形式，则：,3）故原电路中：,4、,电路如图所示，求电压U。,解：,5、电路如图所示，试求（1）RL=1（2）RL=2（3）RL=2时的电流IL。,R0,解：,（1）求UO,（2）求R0,（3）求IL,I1,I2,6.计算图示电路中Rx分别为1.2、5.2时的电流I,解：断开Rx支路，如下图所示，将其余一端口网络化为戴维宁等效电路：,1）求开路电压Uoc,2）求等效电阻Req,Req=4/6+4/6=4.8,3）画出等效电路，接上待求支路如图所示,当Rx=1.2时,当Rx=5.2时，,I=1/3A,I=0.2A,1.3在题图1.3所示电路中，已知U1=14V，I1=2A，U2=10V，I2=1A，U3=4V，I4=1A。求各元件的功率，说明是吸收功率还是发出功率，并验证功率平衡关系。,p=-ui=-U1I1=-28(W)0,元件3：u,i取关联参考方向，元件消耗的能量,p=ui=U3I1=8(W)0,吸收功率，为负载,吸收功率，为负载,发出功率，为电源,p=-ui=-U2I4=10(W)0,元件4：u,i取非关联参考方向，元件消耗的能量,吸收功率，为负载,解：,2.已知电流I1、I2、I5求I3、I4、I6,1.6,电路如题图1.7所示。求电流源两端的电压、电压源的电流及各自的功率。,P=-UsI=-28(W)0,吸收10W功率,9.用电源等效变换求电路中的电流。,(a),(c),(d),I=(3/2-6)/(3+3/2)=-1A,11.,利用电源的等效互换求电路中的I,戴维宁定理：,12.U1=24V,U2=20V,R1=R2=30,R3=60求各支路电流。,解：,1.13,解之：,发出功率，为电源,1.13,3,1.15,解：,解之：,U=VA-VB=-14V,16.,解：,用结点电压法求2点的电位。,解：,17.用叠加定理计算R2中的电流I2,已知,Us=6V,Is=0.3A,R1=60,R2=40,R3=30,R4=20,在题图示电路中，（1）求开关合在a点时的电流I1、I2、I3；（2）开关合在b点时，利用（1）的结果，用叠加原理计算I1、I2、I3。,1.19,解:(1)开关接在a处时,如图示:根据KCL和KVL得,解方程得,(2)开关接在b处时，据叠加原理，三个电压源共同作用的结果，相当于电压为130V电压为120V的电压源共同作用在各支路产生电流与电压为20V的电压源单独作用在各只路产生电流的代数和。,，,电压为20V的电压源单独作用得：,由（1）的结果：,1.24,用戴文宁宁理和诺顿定理分别计算题图示桥式电路中电阻R1上的电流。,解：断开待求支路，求开路电压uOC。,求等效电阻Req。,画出戴维宁等效电