电路与电子学2直流电路ppt课件

1、 1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型 1.2 1.2 电流、电压、电位电流、电压、电位 1.3 1.3 电功率电功率 1.4 1.4 电阻元件电阻元件 1.5 1.5 电压源与电流源电压源与电流源 1.6 1.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 1.8 1.8 支路电流法支路电流法 1.9 1.9 节点电位分析法节点电位分析法 1.10 1.10 叠加原理叠加原理 1.11 1.11 等效电源定理等效电源定理 1.12 1.12 含受控源的电阻电路含受控源的电阻电路 1.7 1.7 简单的电阻电路简单的电阻电路1.1 电路与电路模型电路与电路模型电池电池灯泡灯泡UsIRU+_负载负载电源电

2、源一个最简单的实例电源：为电路提供电能量的元件。负载：将电能转换为其它方式能量的元件。1.2 电流、电压、电位电流、电压、电位一、物理量的正方向：一、物理量的正方向：1、实践正方向、实践正方向2、假设正方向、假设正方向实践正方向：实践正方向： 物理中对电量规定的方向。物理中对电量规定的方向。假设正方向参考正方向：假设正方向参考正方向： 在分析计算时，对电量人为规定的方向。在分析计算时，对电量人为规定的方向。USIRU+_二、物理量正方向的表示方法二、物理量正方向的表示方法ua_+正负号正负号bUab高电位在前， 低电位在后 双下标双下标箭箭 头头uab电电压压+-IR电流：从高电位电流：从高电

3、位 指向低电位。指向低电位。IRUabUS+_ab电池电池灯泡灯泡电路分析中的假设正方向参考方向电路分析中的假设正方向参考方向问题的提出：在复杂电路中难于判别元件中物理量问题的提出：在复杂电路中难于判别元件中物理量 的实践方向，电路如何求解？的实践方向，电路如何求解？电流方向电流方向AB？电流方向电流方向BA？US1ABRUS2(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解题方法解题方法(3) 根据计算结果确定实践方向：根据计算结果确定实践方向：假设计算结果为正，那么实践方向与假设方向一致；假设计算结果为正，那么实践方向与假设方向一致；假设计算结果为

4、负，那么实践方向与假设方向相反。假设计算结果为负，那么实践方向与假设方向相反。(2) (2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；并依此进展计算。表达式；并依此进展计算。US1ABRUS2IR在电路中任选一节点，设其电位为零在电路中任选一节点，设其电位为零(用用此点称为参考点。其它各节点对参考点的电压，便是此点称为参考点。其它各节点对参考点的电压，便是该节点的电位。记为：该节点的电位。记为：“VX留意：电位为单下标。留意：电位为单下标。标志标志),Va = 5V a 点电位：点电位：ab15Aab15AVb = -5V b 点

5、电位：点电位： 电位值是相对的,参考点选得不同，电路中其它各点的电位也将随之改动； 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改动。留意：电位和电压的区别留意：电位和电压的区别Va = 5V a 点电位：点电位：ab15Aab15AVb = -5V b 点电位：点电位：电位在电路中的表示法电位在电路中的表示法R1R3+E1-E2R2E1+_E2+_R1R2+15V-15V 参考电位在哪里？参考电位在哪里？15V+-15V+-R1R2R1R2例：* 电路中的参考点是人为确定的，bR1=20R2=5U2=90VU1=140V+-R3=6+_dacI1=4AI2=6AI3=10AbR1=20

6、R2=5Ud=+90VUC=+140VR3=6dacI1=4AI2=6AI3=10A* 电路中的电位随参考点而定，但是两点之间的电压不随参考点的变化而改动。bR1=20R2=5Vd=+90VVC=+140VR3=6dacI1=4AI2=6AI3=10AbR1=20R2=5R3=6dacI1=4AI2=6AI3=10AVVb0VVa60VVC140VVd90VVb60VVa0VVC80VVd30V309060daadVVUV30)30(0daadVVU1.3 电功率电功率假设假设U I方向不一方向不一致结果如何？致结果如何？aIRUb功率的概念：功率的概念：设电路中恣意两点间的电压为设电路中恣意

7、两点间的电压为 U ，流入，流入此部分电路的电流为此部分电路的电流为 I， 那么这部分电路耗费那么这部分电路耗费的功率为的功率为:W IUP功率有正负！功率有正负！ 在在 U U、 I I 正方向选择一致的前提下，正方向选择一致的前提下， IRUab或或IRUab“吸收功率负载吸收功率负载“发出功率电源发出功率电源假设假设 P = UI 0假设假设 P = UI P = UI 0 0IUab+-根据能量守衡关系根据能量守衡关系P吸收吸收= P发发出出P = - UI 当电压电流的当电压电流的正方向相反时正方向相反时: :aE+-bIUabRORL0P 当计算出某部分电路的当计算出某部分电路的

8、P 0 P 0 时时, , 那么阐明那么阐明 U U、I I 的的实践方向一致，此部分电路耗费电功率，其性质为负载。实践方向一致，此部分电路耗费电功率，其性质为负载。结结 论论在进展功率计算时，假设假设在进展功率计算时，假设假设 U U、I I 正方向一致正方向一致. . 当计算出某部分电路的当计算出某部分电路的 P 0 P E 时，时， I 0 阐明方向与图中假设方向一致阐明方向与图中假设方向一致当当 UabE 时，时， I 0 阐明方向与图中假设方向相反阐明方向与图中假设方向相反E+_baIUabR(4) 为了防止列方程时出错，习惯上把为了防止列方程时出错，习惯上把 I 与与 U 的方向的

9、方向 按一样方向假设，既按一样方向假设，既“一致方向。一致方向。(1) 方程式方程式U/I=R 仅适用于假设正方向一致的情况。仅适用于假设正方向一致的情况。(2) “实践方向是物理中规定的，而实践方向是物理中规定的，而“假设正方向那假设正方向那么么 是人们在进展电路分析计算时是人们在进展电路分析计算时,恣意假设的。恣意假设的。 (3) 在以后的解题过程中，留意一定要先假定在以后的解题过程中，留意一定要先假定“正方向正方向 (即在图中阐明物理量的参考方向即在图中阐明物理量的参考方向)，然后再列方程，然后再列方程 计算。短少计算。短少“参考方向的物理量是无意义的参考方向的物理量是无意义的. 提示提

10、示1.5 电压源与电流源电压源与电流源一一. .电压源电压源SSIRUUI+-URSUSIUUSRS越大越大斜率越大斜率越大特点：特点：(1(1输出电输出电 压不变，其值恒等于电动势。压不变，其值恒等于电动势。 即即 Uab Uab US US； 2电源中的电流由外电路决议。电源中的电流由外电路决议。理想电压源理想电压源 恒压源恒压源: RS= 0 : RS= 0 时的电压源时的电压源. .恒压源中的电流由外电路决议恒压源中的电流由外电路决议设设: US = 10V当当R1 、R2 同时接入时：同时接入时： I=10AIUS+_abUabR22例例 当当R1接入时接入时 ： I=5A那么：那么

11、：2R1二二. . 电流源电流源bISRSaUabISabSRUIIIsUabI伏安特性伏安特性 电流源模型电流源模型RSRS越大越大特性越陡特性越陡理想电流源恒流源理想电流源恒流源): RS=): RS= 时的电流源时的电流源. . 特点：特点：1输出电流不变，其值恒等于电输出电流不变，其值恒等于电 流源电流流源电流 IS； abIUabIsIUabIS伏伏安安特特性性2输出电压由外电路决议。输出电压由外电路决议。恒流源两端电压由外电路决议恒流源两端电压由外电路决议IUIsR设设: IS=1 A R=10 时，时， U =10 V R=1 时，时， U =1 V那么那么:例例例题例题原那么：

12、原那么：IsIs不能变，不能变，US US 不能变。不能变。SabUIRU电压源中的电流电压源中的电流 I= IS恒流源两端的电压恒流源两端的电压b_+IUS RaUab=?Is电压源中的电流电压源中的电流如何决议？电流如何决议？电流源两端的电压等源两端的电压等于多少？于多少？恒压源与恒流源特性比较恒压源与恒流源特性比较恒压源恒压源恒流源恒流源不不 变变 量量变变 化化 量量US+_abIUabUab = US 常数常数Uab的大小、方向均为恒定，的大小、方向均为恒定，外电路负载对外电路负载对 Uab 无影响。无影响。IabUabIsI = Is 常数常数I 的大小、方向均为恒定，的大小、方向

13、均为恒定，外电路负载对外电路负载对 I 无影响。无影响。输出电流输出电流 I 可变可变 - I 的大小、方向均的大小、方向均由外电路决议由外电路决议端电压端电压Uab 可变可变 -Uab 的大小、方向的大小、方向均由外电路决议均由外电路决议三三. .两种电源的等效互换两种电源的等效互换 等效互换的条件：对外的电压电流相等。等效互换的条件：对外的电压电流相等。I = I Uab = Uab即：即：IRS+-USbaUabUabISabI RS等效互换公式等效互换公式SSabRIUURIRIRIIUSSsSsabISabUabIRS那么那么SSRIURIRISSsRIUSsSRRSSI = I U

14、ab = Uab假假设设IRS+-USbaUabSSSSsRRRUIRRRIUSSSsSaUS+-bIUabRS电压源电压源电流源电流源UabRSIsabI 等效变换的本卷须知等效变换的本卷须知“等效是指等效是指“对外等效等效互换前后对外伏对外等效等效互换前后对外伏-安安特性一致，特性一致，对内不等效。对内不等效。(1)IsaRSbUabI RLRS中不耗费能量中不耗费能量RS中那么耗费能量中那么耗费能量0IIUUUSabab对内不等效对内不等效对外等效对外等效aUS+-bIUabRSRLLR时时例如例如:留意转换前后留意转换前后 US US 与与 Is Is 的方向的方向(2)aUS+-bI

15、RSUS+-bIRSaIsaRSbIaIsRSbI(3)恒压源和恒流源不能等效互换恒压源和恒流源不能等效互换abIUabIsaUS+-bI0SSSSURUI不存在不存在(4) 进展电路计算时，和恒压源串电阻与和恒流进展电路计算时，和恒压源串电阻与和恒流源并电阻两者之间均可等效变换。源并电阻两者之间均可等效变换。RS 和和 RS 不不一定是电源内阻。一定是电源内阻。US +-bIRSaaIsRSbI111REI 333REI IsR1R3R2R5R4I3I1I应应用用举举例例-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?(接上页接上页)IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3IsR5R4IR3

16、R1R2I3I1+RdEd-R5I+R4E4-(接上页接上页)R5I 4432132131/RIERRRRRRRIIESddR1/R2/R3I1+I3R4IS454RRREEIdd10V+-2A2I讨论题讨论题?IA32410A72210A5210III哪哪个个答答案案对对? +-10V+-4V2 用来描画电路中各部分电压或各部分电流用来描画电路中各部分电压或各部分电流间的关系，包括基尔霍夫电流和基尔霍夫电间的关系，包括基尔霍夫电流和基尔霍夫电压两个定律。压两个定律。名词注释：名词注释：节点节点N：三个或三个以上支路的结合点：三个或三个以上支路的结合点支路支路B：电路中每一个分支：电路中每一个

17、分支回路回路L：电路中任一闭合途径：电路中任一闭合途径# 网孔网孔M：内部不含支路的回路。：内部不含支路的回路。 支路：支路：ab、ad、 . 共共6条条回路：回路：abda、 bcdb、 . 共共7 个个节点：节点：a、 b、 . (共共4个个例例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-网孔：网孔： abda 、 bcdb 、 adca 共共 3 个个 对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由该节点流出的电流。等于由该节点流出的电流。4231IIII基尔霍夫电流定律的基尔霍夫电流定律的 根据：电流的延续性根据：电流的延

18、续性 I =0即：即：I1I2I3I4例例04231IIII或者说，在任一瞬间，恣意或者说，在任一瞬间，恣意节点电流的代数和为节点电流的代数和为 0。 例例电流定律还可以扩展到电路的恣意封锁面。电流定律还可以扩展到电路的恣意封锁面。I1+I2=I3I=0I1I2I3例例E3R1+_R+E2E1+_R_IRI=? 对电路中的任一回路，沿恣意循行方向绕行一周，其电位升等于电位降对电路中的任一回路，沿恣意循行方向绕行一周，其电位升等于电位降。或，电压的代数和为。或，电压的代数和为 0。例如：例如： 回路回路 a-d-c-a33435544RIEERIRI电位升电位升电位降电位降即：即：0U或：或：0

19、33435544RIEERIRII3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-普通选择顺时针的电压降落方向：普通选择顺时针的电压降落方向：033355444ERIRIERI 问题的提出：在用基尔霍夫电流定律或电压定问题的提出：在用基尔霍夫电流定律或电压定律列方程时，终究可以列出多少个独立的方程？律列方程时，终究可以列出多少个独立的方程？例例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下电路中应列几个电流方程？几个分析以下电路中应列几个电流方程？几个电压方程？电压方程？电流方程：电流方程：节点节点a：节点节点b：321III213III独立电流方程只需

20、独立电流方程只需 1 个个电压方程：电压方程：#1#2#32211213322233111RIRIEERIRIERIRIE独立电压方程有独立电压方程有 2 个个baI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3E1设：电路中有设：电路中有N个节点，个节点，B个支路个支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a独立的节点电流方程有独立的节点电流方程有 (N -1) 个个独立的回路电压方程有独立的回路电压方程有 (B -N+1)=M个个那么：那么：普通为网孔个数普通为网孔个数独立电流方程：个独立电流方程：个独立电压方程：个独立电压方程：个？求：求：I1、I2 、I3 能否很快说出结果能否很

21、快说出结果讨论题讨论题A11433IA615432IA7321III1+-3V4V11+-5VI1I2I3US+-RUS+-RRRRRRR 对于简单电路，经过串、并联关系即可求解。如：对于简单电路，经过串、并联关系即可求解。如：对于复杂电路如以下图仅经过串、并联无法求解，对于复杂电路如以下图仅经过串、并联无法求解，必需运用特定的方法，才干算出结果。必需运用特定的方法，才干算出结果。 R3R4R5R1R2acdcR3R6R4R5R1R2acdcRcd = ?Y-变换变换 *RdBACDRdACDB123123当 时：YRRRR321RRRR312312RRY31未知数：各支路电流未知数：各支路电

22、流解题思绪：解题思绪：(1)、根据克氏定律，列节点电流、根据克氏定律，列节点电流 和回路电压方程。和回路电压方程。 (2)、联立求解。、联立求解。解题步骤：解题步骤：1. 对每一支路假设一未对每一支路假设一未 知电流知电流I1-I64. 解联立方程组解联立方程组对每个节点有对每个节点有0I2. 列电流方程列电流方程对每个回路有对每个回路有0U3. 列电压方程列电压方程节点数节点数 N=4支路数支路数 B=6例例1R6I6I3E3-+R3R1I1bdacR5I5R2I2E4R4I4+_节点节点a：143III列电流方程列电流方程节点节点c：352III节点节点b：261III节点节点d：564I

23、II取其中三个方程取其中三个方程节点数节点数 N=4支路数支路数 B=6R6I6I3E3-+R3R1I1bdacR5I5R2I2E4R4I4+_列电压方程列电压方程电压、电流方程联立求得：电压、电流方程联立求得：61 II0 :33355444ERIRIERIadca0 :665522RIRIRIbcdb0 :6611444RIRIRIEabdaR6I6I3E3-+R3R1I1bdacR5I5R2I2E4R4I4+_能否能少列能否能少列一个方程一个方程?例例20 :0 :0 :364542321SSIIIcIIIbIIIa电流方程电流方程N-1个个SII33支路电流未知数少一个：支路电流未知数

24、少一个：支路中含有恒流源的情况支路中含有恒流源的情况N=4 B=6R6aI3sI3dE+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1电压方程电压方程B-N+1个：个：0 :552211ERIRIRIabda0:556644RIRIRIbcdb0:4422XURIRIabcaN=4 B=6R6aI3sI3dE+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1Ux结果：结果：5个电流未知数个电流未知数 + 1个电压未知数个电压未知数 = 6个未知数个未知数 由由6个方程求解。个方程求解。N=4 B=6R6aI3sI3dE+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1UxRIRIRIE0552211 0556

25、644RIRIRI04422XURIRI0 0 0 364542321SSIIIIIIIII支路电流法小结支路电流法小结解题步骤解题步骤结论与引申结论与引申12对每一支路假设对每一支路假设一未知电流一未知电流(1). 假设未知数时，正方向可恣意选择。假设未知数时，正方向可恣意选择。对每个节点有对每个节点有0I(1). 未知数未知数=B，4解联立方程组解联立方程组对每个回路有对每个回路有UE#1#2#3根据未知数的正负决议电流的实践方向。根据未知数的正负决议电流的实践方向。3列电流方程：列电流方程：列电压方程：列电压方程：(2). 原那么上，有原那么上，有B个支路就设个支路就设B个未知数。个未知

26、数。 恒流源支路除外恒流源支路除外假设电路有假设电路有N个节点，个节点，那么可以列出那么可以列出 ？ 个独立方程。个独立方程。(N-1)(2). 独立回路的选择：独立回路的选择：已有已有(N-1)个节点方程，个节点方程， 需补足需补足 B -N -1=M个方程。个方程。普通按网孔选择普通按网孔选择支路电流法的优缺陷支路电流法的优缺陷优点：支路电流法是电路分析中最根本的优点：支路电流法是电路分析中最根本的 方法之一。只需根据克氏定律、欧方法之一。只需根据克氏定律、欧 姆定律列方程，就能得出结果。姆定律列方程，就能得出结果。缺陷：电路中支路数多时，所需方程的个缺陷：电路中支路数多时，所需方程的个

27、数较多，求解不方便。数较多，求解不方便。支路数支路数 B=4须列须列4个方程式个方程式ab共共a、b两个节点，两个节点，b设为设为参考点后，仅剩一个未参考点后，仅剩一个未知数知数a点电位点电位Va。节点电位法中的未知数：节点电位节点电位法中的未知数：节点电位“VX。节点电位法解题思绪节点电位法解题思绪 求其它各节点电位，求其它各节点电位，求各支路的电流或电压。求各支路的电流或电压。 假设一个参考电位点，令其电位为零，假设一个参考电位点，令其电位为零， 节点电位法适用于支路数多，节点少的电路。如：节点电位法适用于支路数多，节点少的电路。如： Vaab节点电位方程的推导过程节点电位方程的推导过程以

28、以下图为例以以下图为例那么：各支路电流分别为那么：各支路电流分别为 ：5554433222111REVIRVIRVVIREVIRVEIBBBAAA、V0CV设：设：543321IIIIII节点电流方程：节点电流方程：A点：点：B点：点：ABI3I1R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I4I5C求电位： VA 、 VB 将各支路电流代入将各支路电流代入A、B 两节点电流方程，然后整两节点电流方程，然后整理得：理得：221133211111RERERVRRRVBA5535431111RERVRRRVAB 其中未知数仅有其中未知数仅有VA、VB 两个，利用两个方两个，利用两个方程即可解出结

29、果。程即可解出结果。ABI3I1R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I4I5C节点电位方程的特点节点电位方程的特点以以A节点为例：节点为例：221133211111RERERVRRRVBA方程左边：未知节点的电位乘上方程左边：未知节点的电位乘上聚集在该节点上一切支路电导的聚集在该节点上一切支路电导的总和称自电导减去相邻节点总和称自电导减去相邻节点(B)的电位乘以与未知节点的电位乘以与未知节点(A)共共有支路上的电导称互电导。有支路上的电导称互电导。I1R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I4I5CAB方程右边：与该节点相联络的各方程右边：与该节点相联络的各有源支路中的电动势

30、与本支路电导乘积的代数和，当电动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，否那么为负。势方向朝向该节点时，符号为正，否那么为负。5535431111RERVRRRVAB按以上规律列写按以上规律列写B节点方程：节点方程：I1R1R2-+E1E2R3R4R5+-E5I2I4I5C+-AB133211111RURVRRRVSBA*电路中含有电流源的情况电路中含有电流源的情况I1R1R2USR3R4I2I4ISC+-ABI3SBAIRRVRV433111 当电流源方向朝当电流源方向朝向该节点时，符号向该节点时，符号为正，否那么为负。为正，否那么为负。节点电位法运用

31、举例节点电位法运用举例1 电路中含有两个节点电路中含有两个节点，仅剩一个独立节点作为，仅剩一个独立节点作为未知数未知数 VAVB = 0 V设设 :432133111111RRRRREREVA那么：那么：I1E1E3R1R4R3R2I4I3I2AB+-+I1I4求求33114321)1111(RERERRRRVA求各支路电流等于多少求各支路电流等于多少?设：设：0BV节点电位法节点电位法运用举例运用举例2电路中含恒流源的情况电路中含恒流源的情况211111RRIREVSASSARRRIREV1112111那么：那么：?BR1I2I1E1IsR2ARS+-SAIRERRV1121)11( 对于含

32、恒流源支路，列节点电对于含恒流源支路，列节点电位方程位方程 时应按以下规那么：时应按以下规那么：方程左边：按原方法编写，但不思索恒流源支路的电阻。方程左边：按原方法编写，但不思索恒流源支路的电阻。 方程右边：除思索到电压源作用外再写上恒流源的电流。方程右边：除思索到电压源作用外再写上恒流源的电流。 其符号为：电流朝向未知节点时取正号，其符号为：电流朝向未知节点时取正号， 电流背叛未知节点时取负号。电流背叛未知节点时取负号。BR1I2I1E1IsR2ARS+-运用举例运用举例3P20 例：例： 1-10I170VI4I22B+-+1.6A2V1342-10I332270)31()314121(2

33、1VV6.132)10131()31(21VV42841321VV28131021VV441VV 362VV求电路中节点电位V1 、 V2 是多少？1.10 1.10 叠加原理叠加原理 在多个电源共同作用的线性电路中，各支路在多个电源共同作用的线性电路中，各支路电流或恣意两点间电压都是各个电源单独作用电流或恣意两点间电压都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。时所得结果的代数和。+概念概念:原电路原电路BI2I1 AR1E1R2E2I3R3+_+_E2单独作用单独作用BI2R1I1R2AE2I3R3+_E1单独作用单独作用BAI2I1E1R1R2I3R3+_线性电路线性电路 电路参数不随电压、

34、电流的变化而改动电路参数不随电压、电流的变化而改动证明：证明：IIIIII I II333222111 22112211321 111EKEKVRERERRRVAA令：令：BAR1E1R2E2I3R3+_+_+原电路原电路BI2I1 AR1E1R2E2I3R3+_+_E2单独作用单独作用BI2R1I1R2AE2I3R3+_E1单独作用单独作用BAI2I1E1R1R2I3R3+_2211333 EKEKIRVIAI3I322112211321111EKEKVRERERRRVAA令：令：132111111RRRRK232121111RRRRK其中其中:BAR1E1R2E2I3R3+_+_例例迭加原

35、理用求：迭加原理用求：I= ?不作用的电压源短路不作用的电压源短路I=2A不作用的电流源断路不作用的电流源断路I= -1AI = I+ I= 1A+解：解：+-10I4A20V101010I4A101010I1010+-20V 有电压源电流源有电压源电流源共同作用的情况：共同作用的情况：运用迭加定理要留意的问题运用迭加定理要留意的问题1. 迭加定理只适用于线性电路电路参数不随电压、 电流的变化而改动。 2. 迭加时只将电源分别思索，电路的构造和参数不变。 将暂时不思索的恒压源短路，即令E=0； 将暂时不思索的恒流源开路，即令 Is=0。3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 路中各电

36、压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。=+4. 迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来 求功率。如：5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分电路的电源个数能够不止一个。 333 III 设：32332332333233)()()(RIRIRIIRIP那么：I3R3=+补充补充阐明阐明齐性定理齐性定理 只需一个电源作用的线性电路中，各支路只需一个电源作用的线性电路中，各支路的电压或电流和电源成正比。如：的电压或电流和电源成正比。如：R2+-E1R3I2I3R1I1假设假设 E1 添加添加 n 倍，各电流也会添加倍，各电流也会添加 n 倍。倍。显而易见：显而易见：例例 US

37、=1V、IS=1A 时，时， Uo=0V知：知：US =10 V、IS=0A 时，时，Uo=1V求：求：US =0 V、IS=10A 时，时， Uo=?设设解：解：SSOIKUKU211和和 2联立求解得：联立求解得：1 .01 .021KKV110)1 .0(01 .0OU当 US =1V、IS=1A 时，) 1 (.01121KKUO当 US =10 v、IS=0A 时，)2(.101021KKUOUS线性无线性无源网络源网络UOIS无源二端网络：无源二端网络： 二端网络中没有电源二端网络中没有电源有源二端网络：有源二端网络： 二端网络中含有电源二端网络中含有电源ABAB二端网络：假设一个

38、电路只经过两个输出端与外二端网络：假设一个电路只经过两个输出端与外电路相联，那么该电路称为电路相联，那么该电路称为“二端网络。二端网络。Two-terminals = One port等效电源定理的概念有源二端网络用电压源模型替代 - 戴维南定理有源二端网络用电流源模型替代 - 诺顿定理 有源二端网络用电源模型替代，便为等效电源定理。AB( (一一) ) 戴维南定理戴维南定理留意：留意：“等效是指对端口外等效等效是指对端口外等效概念：概念：有源二端网络用电压源模型等效。有源二端网络用电压源模型等效。 有源有源二端网络二端网络REdRd+_R 等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输

39、入电阻。有源网络变无源网络的原那么是：电压源短路，电流源断路 等效电压源的电动势Ed 等于有源二端网络的开端电压；ABdRR xdUE 有源有源二端网络二端网络xUAB相应的相应的无源无源二端网络二端网络AB有源有源二端网络二端网络REdRd+_R戴维南定理的证明戴维南定理的证明0ILdRREI2有源有源二端网络二端网络xUEE21有源有源二端网络二端网络RLIUx_+I_E1E2Ux+RLE1=+有源有源二端网络二端网络IUx+_RL+E2IRL无源无源二端网络二端网络(Rd)_LdxLdRRURREIII200ILddRREIE1=+有源有源二端网络二端网络IUx+_RL+E2IRL无源无

40、源二端网络二端网络(Rd)_戴维南定理运用举例之一戴维南定理运用举例之一知：知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 E=10V求：当求：当 R5=10 时，时，I5=?等效电路等效电路有源二端有源二端网络网络R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E第一步：求开端电压第一步：求开端电压UxV2434212RRRERRREUUUDBADxUxR1R3+_R2R4E24/4321RRRRRdRdR1=20 , R2=30 R3=30 , R4=20 E=10V知：R5I5R1R3+_R2R4EABR1R3R2R4第二步：求输入电阻第二步：求输入电阻 Rd等效电

41、路等效电路EdRd+_R5 I5R5I5R1R3+_R2R4EEd = UX = 2VRd=24 105R时：时：A059.01024255RREIdd第三步：求未知电流第三步：求未知电流 I5戴维南定理运用举例之二戴维南定理运用举例之二求：求：U=?_33 4 4 505 1A8V+10VCDEABRLU+_EdRd+_RL U第一步：求开端电压第一步：求开端电压Ux。V954010EBDECDACxUUUUU此值是所求此值是所求结果结果 U 吗？吗？4 4 505 1A8V+10VCDEABUx+_5754/450dR第二步：求等效电压源电阻第二步：求等效电压源电阻 Rd。Rd445054

42、 4 505 1A8V+10VCDEABUx+_-第三步：求解未知电压。第三步：求解未知电压。V3 . 33333579UEdRd579V33+_(二二) 诺顿定理诺顿定理概念：概念：有源二端网络用电流源模型等效。有源二端网络用电流源模型等效。 = 等效电流源等效电流源 Id 为有源二端网络输出端的短路电流为有源二端网络输出端的短路电流 等效电阻等效电阻 仍为相应无源二端网络的输入电阻仍为相应无源二端网络的输入电阻Rd有源有源二端二端网络网络ABABIdRd诺顿定理运用举例诺顿定理运用举例(同前例同前例等效电路等效电路有源二端有源二端网络网络知：R1 = 20 、 R2 = 30 R3 = 3

43、0 、 R4 = 20 E = 10V 求：当 R5 = 10 时，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E第一步：求短路电流第一步：求短路电流 IdV5V10 0BACDVVVVVA=VBId =0 ?R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 E=10V知：有源二端网络有源二端网络AIdDCBR1R3+_R2R4ER1/R3R2/R4+-EA、BCDAIIId083.0213020V5V10 021RRVVVVBACDBI1I2A25.011RVVIACA167.022RVVIDADCR1R3+_R2R4EAId第二步：求等效电流源电阻第二步：求等效

44、电流源电阻 Rd2430/2030/20/4321RRRRRdRdR1R3R2R4计算方法与戴维南定理一样计算方法与戴维南定理一样等效电路等效电路R5I5R1R3+_R2R4EI5ABId240.083AR510Rd第三步：求解未知电流第三步：求解未知电流 I5。A059.0 55RRRIIdddI5ABId240.083AR510Rd1.12 1.12 含受控电源的电阻电路含受控电源的电阻电路电源电源非独立源受控源非独立源受控源独立源独立源电压源电压源电流源电流源ibicECBibic= ibibicECB独立源和非独立源的异同独立源和非独立源的异同一样点：两者性质都属电源，均可向电路一样点

45、：两者性质都属电源，均可向电路 提供电压或电流。提供电压或电流。 受控源的电动势或输出电流受电受控源的电动势或输出电流受电 路中某个电压或电流的控制。它不路中某个电压或电流的控制。它不 能独立存在，其大小、方向由控制能独立存在，其大小、方向由控制 量决议。量决议。不同点：独立电源的电动势或电流是非电不同点：独立电源的电动势或电流是非电能量提供的，其大小、方向和电路能量提供的，其大小、方向和电路中的电压、电流无关；中的电压、电流无关； 受控源分类受控源分类压控电压源压控电压源12 UU12 UU+-U1+-U2压控电流源压控电流源U112 UgI I212 UgI 流控电流源流控电流源12 II

46、I2I112 II流控电压源流控电压源I1+-12 IrU 12 IrU+-U2受控源电路的分析计算受控源电路的分析计算 电路的根本定理和各种分析计算方法电路的根本定理和各种分析计算方法仍可运用，只是在列方程时必需添加一个仍可运用，只是在列方程时必需添加一个受控源关系式。受控源关系式。普通原那么：普通原那么：例例求：求：I1、 I2ED= 0.4 UAB电路参数如下图电路参数如下图ADDSSAVEREIRERRV4.0112121那么：那么： 设设 VB = 0用节点电位法用节点电位法解：解：+-_Es20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2ED解得：解得：V15AVA5 .425

47、.2A5 .221520121SIIIIADDSSAVEREIRERRV4 . 0112121+-_Es20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2ED受控源电路分析计算受控源电路分析计算- - 要点要点1 1 在用迭加原理求解受控源电路时，只应分别在用迭加原理求解受控源电路时，只应分别思索独立源的作用；而受控源仅作普通电路参数思索独立源的作用；而受控源仅作普通电路参数处置，不能单独取消。处置，不能单独取消。ED = 0.4UAB上例上例+-_EsIsEDABR1R3R2(1) Es 单独作用单独作用() Is 单独作用单独作用 根据迭加定理根据迭加定理IIII II222111Es+-

48、R1R2AB ED= 0.4UABI1I2+-R1R2ABED=0.4UABI1I2IsED = 0.4UAB+-_EsIsEDABR1R3R2I1I2IRUUIREUABABSAB22114 .0解得解得A75. 3V5 .1221I IUAB代入数据得：代入数据得：I IIU IUABAB212126 . 0220(1) Es 单独作用单独作用Es+-R1R2AB ED= 0.4UABI1I2节点电位法：节点电位法：V5 . 2UAA75. 025 . 25 . 24 . 024 . 0A25. 125 . 2211AAAVVIRVI() Is 单独作用单独作用+-R1R2ABED=0.4UABI1I2IsSDAIRERRV22111224 . 02121AAVV3最后结果：最后结果：A5.4A5.2222111IIIIII+-R1R2ABED=0.4UABI1I2IsEs+-R1R2AB ED= 0.4UABI1I2受控源电路分析计算受控源电路分析计算 - - 要点要点2 2 可以用两种电源互换、等效电源定理等方法，简可以用两种电源互换、等效电源定理等方法，简化受控源电路。但简化时留意不能把控制量化简掉。化受控源电路。但简化时留意不能把控制量化简掉。否那么会留下一个