直流电路总结、习题课.ppt

第一章直流电路小结,本章要求:1了解电路的作用和组成。理解电路的三种工作状态。2理解电路模型及理想电路元件(电阻、电感、电容)的物理性质，理解电压、电流参考方向及关联参考方向的概念和实际应用的意义。3理解理想电压源和理想电流源的概念，掌握其特点。4熟练掌握基尔霍夫定律，掌握电路中电位的计算方法。5掌握用支路电流法、叠加定理和戴维宁定理分析电路的方法。6了解电压源和电流源等效变换的条件及方法。,重难点：电压和电流的参考方向及关联参考方向、基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理。,简单电路：一个电源和多个电阻组成的，可以用电阻的串、并联简化并利用欧姆定律进行计算的电路。,复杂电路：两个以上含有电源的支路组成的多回路电路，不能运用电阻的串、并联分析方法简化成一个简单回路的电路。,川庆培训中心、四川石油学校,CCDCTrainingCenter、SichuanPetroleumSchool,1、电路的组成和功能2、实际电路和电路模型3、电路的基本物理量,一、电路的组成及基本物理量,电源与负载在电源作用下，电路中产生了电压和电流。所以电源又称为激励源，而在电路中产生的电压和电流则称为响应。根据这种因果关系，激励与响应有时也称为输入与输出。,必须在一定的条件下，对实际器件加以理想化处理，即：一定条件下突出其主要的电磁性质而忽略其次要因素，这种用理想电路元器件来代替实际电路元器件构成的电路为电路模型，简称为电路。,本书的研究对象是电路模型而不是实际电路,对任何电路进行分析、计算时都应先指定相应各处电流、电压的参考方向。电流、电压的参考方向是分别独立地、任意指定的。分析电路一律以参考方向为准，而不必考虑电流、电压的实际方向。,川庆培训中心、四川石油学校,CCDCTrainingCenter、SichuanPetroleumSchool,二、电学两大定律1、欧姆定律2、基尔霍夫定律,1、欧姆定律,表明电流、电压和电阻三者之间的基本关系。是电学中的一个基本定律，也成为伏安特性。表述为：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，其公式为：,实际应用中欧姆定律有以下两种：,（1）部分电路欧姆定律，也称做外电路欧姆定律，它忽略电源内阻，把电源看成一个理想的电动势提供者。,（2）全电路欧姆定律，也称做闭合电路欧姆定律，它不忽略电源内阻，电源是一个具有内阻的电源。,全电路分为内电路和外电路。,电阻串联分压定理,定理：串联电路中，电压的分配跟电阻成正比。,电阻越大，分得的电压越大；电阻越小，分得的电压越小。,公式：,电阻并联分流定理,定理：并联电路中，电流的分配跟电阻成反比。,电阻越大，分得的电流越小；电阻越小，分得的电流越大。,公式：,2、基尔霍夫定律,基尔霍夫第二定律：在任一时刻，对任一闭合回路，沿回路绕行方向上各段电压代数和等于零。应用基尔霍夫第二定律时要注意电阻压降和电源电动势的正负确定；此定律还可推广用于不闭合的假想回路。基尔霍夫定律是电路普遍适用的规律。,基尔霍夫第一定律：在任一瞬间通过电路中任一节点的电流代数和恒等于零。应用基尔霍夫第一定律时要注意电流实际方向与参考方向的关系，此定律还可将节点推广成一个任意假定的封闭面。,支路、节点、回路和网孔的理解。,三、分析求解复杂直流电路的方法1、支路电流法2、电压源.电流源的等效变换3、叠加定理4、戴维南定理,1、支路电流法以支路电流为未知量，直接利用“KCL”“KVL”两个定律列出独立的联立方程组，然后求解复杂电路的方法，称为支路电流法。解题步骤：,1.设定各支路电流的参考方向和回路绕行方向；2.由节点电流定律列出（n1）个独立的节点电流方程（n为节点数）；3.由回路电压定律列出b（n1）个独立电压方程（b为支路数），一般由网孔回路列出；4.代入已知数据求解方程组并验证（结果为负值表示电流实际方向与所设电流的参考方向相反）。,川庆培训中心、四川石油学校,CCDCTrainingCenter、SichuanPetroleumSchool,18,I=IU=U可以变换,若:,I,电压源,+,R0,+,US,U,电流源,IS,+,由左图:,由右图:,2、电压源、电流源等效变换,在叠加过程中除起作用的电源外,其他电压源短路,电流源断路来处理(电源为理想电源),当线性电路中有几个电源共同作用时，各支路的电流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和(叠加)。,叠加定理不能用来求解功率,3、叠加定理,4、戴维南定理,任何一个有源二端线性网络，对外电路来说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。,等效电源的电压等于有源二端网络的开路电压U0C，即将待求支路断开后a、b两端之间的电压。,注意：“等效”是指对端口外等效,即用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变。,应用戴维南定理求某一支路电流的方法和步骤：,.断开并移走待求支路。,.求出有源二端网络的开路电压U0。,.求有源二端网络除源后的等效电阻R0。,.画出等效电压源图,接上待求支路后求解。,例题1：如图所示电路，分别用支路电流法求各支路电流。,解：1、支路电流法：（1）标定各支路电流参考方向如图示（2）用KCL、KVL列方程,四、例题,代入数据求解得：Ia=0.786AIb=0.357AIc=0.072AId=1.071A,例题2：如图所示电路，R1=R2=R3=2US=10V，IS1=3A，IS2=2A试用戴维南定理求电流I2,Is1,解：（1）求开路电压Uabo,(2)