电工技术第二章-电路的分析方法教学文案

1、 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 对于简单电路，通过电阻串、并联对于简单电路，通过电阻串、并联(bnglin)关系即可求解。如：关系即可求解。如：RR例例: : 电路电路(dinl)(dinl)如图如图, , 求求U =U =？解：解：R= 43U1= 41 = 11V R2+R U2 = U1 = 3VR 2+RU = U2 = 1V2+11则则R = 1511+41V2 2 2 1 1 1 U2U1+U第一页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法问题：问题：支路电流的理论基础是什么？适用场合？支路电流的理论基础是什么？适用场合？电压源和电流源为什么能够等效变换？电压源和电

2、流源为什么能够等效变换？弥尔曼定理可以弥尔曼定理可以(ky)从哪些方面推导得出？从哪些方面推导得出？叠加定理适用于什么场合？叠加定理适用于什么场合？戴维南定理与诺顿定理适用场合？戴维南定理与诺顿定理适用场合？非线性电路还可有哪些分析方法？有何用途？非线性电路还可有哪些分析方法？有何用途？为什么要学习用为什么要学习用Multisim?第二页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 对于复杂电路（如下图）仅通过电阻串、并联无法对于复杂电路（如下图）仅通过电阻串、并联无法解，必须经过一定的分析方法，才能解，必须经过一定的分析方法，才能(cinng)算出结果。算出结果。 E4E3-+R3R6

3、R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_如：如：第三页，共90页。电工技术（电工学电工技术（电工学I I）第二章 电路的分析方法the method of analyzing circuit 江苏大学电气信息工程学院电气信息工程学院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS第四页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法2.3弥尔曼定理弥尔曼定理(dngl)2.2 电压源与电流源及其等效电压源与电流源及其等效(dn xio)变换变换 2.5戴维南定理戴维南定理(dngl)

4、和诺顿定理和诺顿定理(dngl)2.6含受控源电路的分析含受控源电路的分析2.7非线性电阻电路的分析方法非线性电阻电路的分析方法 内容内容 2.4 叠加原理叠加原理2.1 支路电流法支路电流法2.8直流电路的直流电路的Multisim分析分析第五页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法结点电压方程的列写结点电压方程的列写支路电流法支路电流法应用最广最基本应用最广最基本 叠加原理的内容和使用叠加原理的内容和使用戴维南定理的内容和应用戴维南定理的内容和应用 重重点点 弥尔曼定理的内容及适用条件弥尔曼定理的内容及适用条件第六页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法未知数：各支

5、路未知数：各支路(zh l)(zh l)电电流流解题思路：以支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律，解题思路：以支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律， 列独立列独立(dl)(dl)的结点电流和回路电压方程，的结点电流和回路电压方程， 然后联立求解。然后联立求解。已知量：激励已知量：激励(jl)(jl)和参数和参数2.1 支路电流法支路电流法第七页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法解题解题(ji t)步骤：步骤：1. 1. 确定确定b b个未知数：对每一支路假定个未知数：对每一支路假定(jidng)(jidng)其电流，并标注其参考其电流，并标注其参考方向方向0 I2. 确定结点数确定

6、结点数n，根据，根据KCL列写电流方程列写电流方程如图如图3个支路个支路(zh l)电流，电流，3个未知数，需列个未知数，需列3个方程个方程如图如图n=2,=2,电流方程为：电流方程为：结点结点a：123III结点结点b：123III其实是其实是1 1个方程个方程推广到一般，推广到一般，n个结点只能列出个结点只能列出（n-1）个独立的电流方程）个独立的电流方程第八页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法一般一般(ybn)(ybn)地：地：l lb-b-（n n1 1）0U3. 3. 根据根据KVLKVL列独立电压方程列独立电压方程本例需再列本例需再列2 2个独立回路个独立回路(hu

7、l)(hul)方程方程独立回路：每一个回路都有一个其他回路所不包含的新支路独立回路：每一个回路都有一个其他回路所不包含的新支路(zh l)，如：回路如：回路I和回路和回路II和回路和回路III两两相互独立两两相互独立对网孔对网孔I I：对网孔对网孔IIII：I1 R1 +I3 R3E1=0I2 R2+ E2 I3 R304. 4. 联立电流电压方程联立电流电压方程 求解支路电流求解支路电流一般取一般取网孔网孔第九页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法bcdE4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_123结点结点(ji (ji din)adin)a：143II

8、I结点结点(ji (ji din)cdin)c：352III结点结点(ji din)b(ji din)b：261III1. 1. 标注各支路电流标注各支路电流I I1-I6及其参考方向及其参考方向, ,如图如图求图示各支路电流求图示各支路电流2. 根据根据KCLKCL列写列写(4-1)(4-1)个独立的电流方程个独立的电流方程a3. 根据根据KVLKVL列写列写(6-3)(6-3)个独立的电压方程个独立的电压方程44455333#3: -0I REI RI RE225566# 2 : 0I RI RI R1166444#1:0I RI REI R4. 4. 联立联立6 6个方程求解支路电流个方

9、程求解支路电流第十页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法例例0 :0 :0 :364542321SSIIIcIIIbIIIa电流电流(dinli)(dinli)方程：方程：电路电路(dinl)中含有恒流源支路中含有恒流源支路33 SII共共6 6个支路，且已知一个支路电流：个支路，且已知一个支路电流：现现5 5个未知数，只需列个未知数，只需列5 5个独立的方程个独立的方程I3s12电压电压(diny)(diny)方程：取网孔方程：取网孔1 1和网和网孔孔2 21122551#1: 0I RI RI RE446655# 2 :0I RI RI R联立联立5 5个方程求解个方程求解d

10、E+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1I3a第十一页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法aI3dE+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1I3s12所选的回路必须避开所选的回路必须避开(b ki)恒流源支路恒流源支路否则要增加方程数。否则要增加方程数。但不能选取但不能选取(xunq)网孔网孔3！?注意注意1.不能将不能将Ux视为视为0！32.对于对于(duy)含有恒流源支路的电路：含有恒流源支路的电路：支路电流法的优缺点支路电流法的优缺点优点：优点：支路电流法是电路分析中支路电流法是电路分析中最基本最基本的方法，思路简单。的方法，思路简单。缺点：缺点：当当只求一个未知

11、量而只求一个未知量而电路中支路数多时，引入方程的个数较电路中支路数多时，引入方程的个数较多，求解不方便。多，求解不方便。Ux第十二页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法伏安伏安(f n)(f n)特性特性: :（外特性）（外特性）模型：电动势模型：电动势E E串联串联(chunlin)(chunlin)内阻内阻RouRououUEIRU UI IRou+ +- -E E工作工作(gngzu)(gngzu)分析分析RL L，即空载，即空载，I=0,U=ERLE伏安特性曲线伏安特性曲线:0RL,UIN,不允许不允许IUO 2.2电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换一、

12、电压源：为外电路提供电压一、电压源：为外电路提供电压第十三页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法E理想理想(lxi(lxing)ng)IE E+ +_ _UouUEIRRou越小越小,斜率斜率(xil)越小越小Rou= 0，特性，特性(txng)曲线与横轴曲线与横轴I平行平行此时的电压源即为此时的电压源即为理想电压源理想电压源 或或恒压源恒压源，模型为：，模型为：实际电压源由实际电压源由恒压源与内阻串联而成恒压源与内阻串联而成I IUOUIRou+ +- -E第十四页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法ISROiUISoiUIIR模型模型(mxng)(mxng)：电

13、激流：电激流ISIS并联内阻并联内阻RoiRoi伏安伏安(f n)特性（外特性）特性（外特性）工作工作(gngzu)分析分析RL0，短路，短路，IIS,U=0RL外特性曲线外特性曲线:RL，空载，空载，0RL, IUN不允许不允许UocUIO二、电流源：为外电路提供稳定电流二、电流源：为外电路提供稳定电流第十五页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法IsSoiUIIRRoi越大越大,曲线曲线(qxin)越越陡陡Roi= ，特性曲线，特性曲线(qxin)与纵轴平行与纵轴平行此时此时(c sh)的电流源为理想电流源的电流源为理想电流源 或恒流源，模型为：或恒流源，模型为：实际电流源由实

14、际电流源由恒流源与内阻并联而成恒流源与内阻并联而成理想理想UIOabIUabIsISROiUI第十六页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法伏安伏安(f n)(f n)特特性性E IR实实际际电电源源U+_I(A)U(V)0 IS电压电压(diny)源模型源模型IRou+-EUUISI Roi电流电流(dinli)源模型源模型电压源与电流源是实际电源的两种模型，可以等效互换电压源与电流源是实际电源的两种模型，可以等效互换 第十七页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法等效互换的条件：对外的电压等效互换的条件：对外的电压(diny)(diny)电流相等。电流相等。I =

15、I Uab = Uab即：即：IRou+ +- -EbaUabISabUab I Roi等效含义：变换前后等效含义：变换前后(qinhu)(qinhu)，（外电路）负载特性不变，（外电路）负载特性不变 特性：电压、电流大小、方向及功率特性：电压、电流大小、方向及功率三、电压三、电压(diny)源与电流源的等效互换源与电流源的等效互换 第十八页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法等效等效(dn(dn xio) xio)互换公式互换公式abouUEIRIRou+ +- -EbaUababsoisoioiUIIRIRI RISabUabIRoiI = I Uab = Uab且方向不变且

16、方向不变若若则则soiEIRouoiRR且极性保持一致且极性保持一致第十九页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法souoiouEIRRRsoiouoiEIRRR电流源电流源UabROiIsabI 注意注意(zh y)极性一致！极性一致！aE+-bIUabRou电压源电压源电流电流(dinli)源的箭头指向源电压的正极性端源的箭头指向源电压的正极性端第二十页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法a10V+-bI5 12V+-bI3 a2Aa5 bIa4A3 bI例例熟悉熟悉(shx)互换公式及极性互换公式及极性一致一致第二十一页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的

17、分析方法“等效等效”是指是指“对外电路对外电路”等效，等效，电源内部不等效电源内部不等效IsaRoibUabI RLaE+-bIUabRouRLRou中不消耗能量中不消耗能量Roi中则消耗能量中则消耗能量0IIEUUabab对内不等效对内不等效对外电路等效对外电路等效时时例如：例如：LR !第二十二页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法恒压源和恒流源不能等效变换恒压源和恒流源不能等效变换abIUabIsaE+-bI0EREIoS不存在不存在(cnzi)无穷大的无穷大的电源电源!或或 E=ISRO=IS=第二十三页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法10V+-2 IU

18、Is2 IU与恒压源并联的元件对外电路而言可作开路与恒压源并联的元件对外电路而言可作开路(kil)处理处理与恒流源串联的元件对外电路而言可作短路处理与恒流源串联的元件对外电路而言可作短路处理但会影响电源但会影响电源(dinyun)内部的电压或电流的内部的电压或电流的值值电阻电阻R的存在与否不影响外电路（的存在与否不影响外电路（ 2 支路支路(zh l)）的电流和电压）的电流和电压的值的值I=10/2=5AU=10VI=ISU=IS2RR第二十四页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法电源电源(dinyun)(dinyun)等效变换的应用等效变换的应用化简电路化简电路(dinl)12

19、V6V3 6 ba+_+_ba2A3 +_ba4A 2 +_2A+2A=4A3 /6 =2 6/3=2A12/6=2A6 2A+_ 多电源多电源(dinyun)并联并联8V2 +_ba6V3 +_ 多电源串联多电源串联ba2V1 +_ba+_2 2A1 8V第二十五页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法(a)(c)(b)(d)电源等效电源等效(dn(dn xio) xio)变换的应用变换的应用化简电路化简电路(dinl)第二十六页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法利用电源等效利用电源等效(dn(dn xio) xio)互换方法求图中互换方法求图中电流电流I I。电

20、源等效变换的应用电源等效变换的应用分析分析(fnx)(fnx)计算计算12V6V3 6 + + 1 2A1 I2 2V8V2 2 + +2 II = 1AUsRS+ 2A3 2A6 + + 2 2V2 +4A2 + 2 2V2 +2 I第二十七页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法注意保留注意保留(boli)被求被求支路支路10V+-2A2 I讨论题讨论题?IA32410A72210A5210III哪哪个个答答案案对对+-10V+-4V2 3A第二十八页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I

21、sR5R4IR1/R2/R3I1+I3注意保留注意保留(boli)被求支被求支路路第二十九页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3+RdEd+R4E4R5I-454RRREEIdd第三十页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法如图如图C C为参考结点，为参考结点，A A、B B为独立为独立(dl)(dl)结点，则结点，则“UA”“UB”UA”“UB”为为A A、B B结点电压结点电压R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5C结点电压的概念结点电压的概念任选电路任选电路(dinl)中某一结点为零电位参考点中某一结点

22、为零电位参考点(用用 表示表示)其它各结点称为独立结点；结点电压指独立结点对参考点的电压其它各结点称为独立结点；结点电压指独立结点对参考点的电压参考方向从该结点指向参考结点。参考方向从该结点指向参考结点。AB一、结点电压一、结点电压(diny)(diny)法：法：以结点电压以结点电压(diny)(diny)为未知量，列方程求解。为未知量，列方程求解。再应用基尔霍夫定律或欧姆定律再应用基尔霍夫定律或欧姆定律求出各支路的电流或电压。求出各支路的电流或电压。2.3 弥尔曼定理弥尔曼定理第三十一页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法结点结点(ji din)电压法列方程的推导电压法列方程的

23、推导ABR1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5C则：各支路则：各支路(zh l)(zh l)电流分别为电流分别为 ：1212124334555AAABBBEUUEIIRRUUUIIRRUEIR、V0CV设：设：543321IIIIII结点电流方程：结点电流方程：A A点：点：B B点：点：第三十二页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 将各支路将各支路(zh l)(zh l)电流代入电流代入A A、B B 两结点电流方程，然后整理即得：两结点电流方程，然后整理即得：121233121111ABEEUURRRRRR5345351111BAEUURRRRR方程左边

24、：未知的独立结点电压乘上方程左边：未知的独立结点电压乘上聚集在该结点上所有支路电导的总和聚集在该结点上所有支路电导的总和（称自导）减去相邻独立结点的电压（称自导）减去相邻独立结点的电压乘以与该未知结点共有乘以与该未知结点共有(n yu)支支路上的电导（称互导）。路上的电导（称互导）。方程右边：与该独立结点相联方程右边：与该独立结点相联系的各有源支路系的各有源支路(zh l)中的电中的电动势与本支路动势与本支路(zh l)电导乘积电导乘积的代数和：当电动势方向指向的代数和：当电动势方向指向该结点时，符号为正，否则为该结点时，符号为正，否则为负。负。R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I

25、3I4I5CAB第三十三页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法结点电压结点电压(diny)法列方程的规律法列方程的规律A A结点结点(ji din)(ji din)方程：方程：12331111ABUURRRR1212EERRB B结点结点(ji (ji din)din)方程为：方程为：5345351111BAEUURRRRR 两个方程联立可求解两个未知电压：两个方程联立可求解两个未知电压：1212331253345511111111ABEERRRRRRUUERRRRR 当结点数较多方程组较大时，常通过矩阵形式用计算机辅助计算：当结点数较多方程组较大时，常通过矩阵形式用计算机辅助计

26、算：第三十四页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法VB = 0 V设设 : :311312341111AEERRURRRR 列出图示电路的结点电压列出图示电路的结点电压(diny)方程方程311234131111()AEEURRRRRRI1E1E3R1R4R3R2I4I3I2AB+-+第三十五页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法电路电路(dinl)中只含两个结点时，不必设参考结点，可以直接求解中只含两个结点时，不必设参考结点，可以直接求解两结点电压。再求待求的电流电压。两结点电压。再求待求的电流电压。311312341111ABEERRURRRR内容：两结点间电压

27、内容：两结点间电压= =流入结点电激流流入结点电激流(jli)(jli)之和之和/ /两结点间的电导之和两结点间的电导之和实质：结点电压实质：结点电压(diny)(diny)法的特例（当电路中只有两个结点法的特例（当电路中只有两个结点时）时）二、弥尔曼定理二、弥尔曼定理解题思路：解题思路：I1E1E3R1R4R3R2I4I3I2AB+-+第三十六页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法BISRA311312341111ABEERRURRRR证明证明IS1IS3R1R4R3R2UABABI1E1E3R1R4R3R2I4I3I2AB+-第三十七页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路

28、的分析方法电路电路(dinl)中含恒流源的情况中含恒流源的情况1112111SABSEIRURRR111211SABEIRURR 对于含恒流源支路的电路，应用对于含恒流源支路的电路，应用弥尔曼定理时：弥尔曼定理时：分子上包含恒流源的电流且电流分子上包含恒流源的电流且电流指向该结点时取正号，反之取负指向该结点时取正号，反之取负号。号。分母分母(fnm)上不包括恒流源支路上不包括恒流源支路的电导。的电导。 BR1I2I1E1IsR2ARS+-?第三十八页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法如图所示电路如图所示电路(dinl)(dinl)，求电流，求电流I I解：电路中只有两个解：电路

29、中只有两个(lin(lin )结结点点A A和和B B，适用弥尔曼定理，由定理可，适用弥尔曼定理，由定理可得得1 263333111333A BUV所求支路所求支路(zh l)电流为：电流为：613ABUIA 3 3A12V+-3 6V+-3 ABI3 例例第三十九页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法适用：线性电路(电路参数不随电压、电流的变化(binhu)而改变)线性电路的特性线性电路的特性(txng)(txng)：叠加性、齐次性：叠加性、齐次性 内容：线性电路在多个电源内容：线性电路在多个电源(dinyun)(dinyun)共同作用时，任一支共同作用时，任一支路的电流或电压

30、，都是各个电源路的电流或电压，都是各个电源(dinyun)(dinyun)单独作用时电流或电单独作用时电流或电压的代数和。压的代数和。+ISBI2R1I1ER2AI3R3+_I2R1I1R2ABI3R3ISIIIIII III333222111 原电路原电路E单独作用单独作用IS单独作用单独作用+_AEBI2R1I1R2I3R32.4 叠加原理叠加原理第四十页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法证明证明(zhngmng)：（以：（以I3为为例）例）ISBI2R1I1ER2AI3R3+_I2R1I1R2ABI3R3ISEBI2R1I1R2I3R333311311/ ()ABEIUR

31、RRRR33311311/() / ()ABSEIURIRRRR3331311/ ()ABsIURIRRR+第四十一页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法应用叠加原理解题的一般应用叠加原理解题的一般(ybn)步骤：步骤：1.分解电路：分解电路：n个分电路，每个电路中某个个分电路，每个电路中某个(mu )独立电源单独作用，独立电源单独作用，其他电源不作用。其他电源不作用。不作用电源的处理：恒压源短路，恒流源开路，内阻保留不变不作用电源的处理：恒压源短路，恒流源开路，内阻保留不变2.求分解电路中的分量（注意分量的标注求分解电路中的分量（注意分量的标注)3.各分量的叠加：根据分解电路中

32、各分量与原变量参考方向的关系，将各分量的叠加：根据分解电路中各分量与原变量参考方向的关系，将各分量代数和各分量代数和分量与原变量参考方向一致取正，相反取负分量与原变量参考方向一致取正，相反取负所以在分解电路时一定标好参考方向，且尽量与原变量方向所以在分解电路时一定标好参考方向，且尽量与原变量方向保持一致保持一致第四十二页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法例例+-10 I4A20V10 10 用叠加原理用叠加原理(yunl)(yunl)求：求：I= ?I= ?I=2AI= -1AI = I+ I= 1A+10 I 4A10 10 +-10 I 20V10 10 解：解：第四十三页

33、，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法应用应用(yngyng)叠加定理要注意的问题：叠加定理要注意的问题：1. 1. 叠加定理只适用叠加定理只适用(shyng)(shyng)于线性电路。于线性电路。 2. 2. 叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令E=0E=0； 暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0Is=0。3. 3. 解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。原电解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。原电

34、路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。流的代数和。=+第四十四页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法4. 4. 叠加原理只能用于电压或电流叠加原理只能用于电压或电流(dinli)(dinli)的计算，即线性运算的计算，即线性运算不能用来求功率（非线性）。如：不能用来求功率（非线性）。如：运用叠加定理时也可以把电源分组求解，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。每个分电路的电源个数可能不止一个。 333 III 设：设：32332332333233)()()(RIRIRIIRIP则：则：I

35、3R3=+第四十五页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法2 3 12A12V+-6 U4 I分解分解(fnji)求分量求分量(fn ling)叠加叠加 用叠加定理计算用叠加定理计算(j sun)(j sun)图示电路中的图示电路中的I I和和U U12V=3 +-6 U 4 I 2 ( 24)22U U U V 1.523.5 III A341.523(24)UV121.53(24)63(24)IA4312263634263IA6326312424634263UV 2 U 3 4 I +6 12A例例第四十六页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法补充补充(bchng

36、)说明说明齐性定理齐性定理 只有一个电源作用的线性电路中，各支路只有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若若 E1 增加增加 n 倍，各电流也会增加倍，各电流也会增加 n 倍。倍。显然：显然：第四十七页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法例例 US =1V、IS=1A 时，时， Uo=0V已知：已知：US =10 V、IS=0A 时，时，Uo=1V求：求：US =0 V、IS=10A 时，时， Uo=?US线性无线性无源网络源网络UOIS设设解：解：SSOIKUKU21（1 1）和（）和（ 2

37、 2）联立求解）联立求解(qi ji)(qi ji)得：得：1 .01 .021KKV1OU当 US =1V、IS=1A 时，) 1 (.01121KKUO当 US =10 V、IS=0A 时，)2(.101021KKUO当 US =0 V、IS=10A 时，第四十八页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法mA+-+-+-E2E3E1R1R2R3abcKE2 = 4VE3 = 6V开关开关 K K 连接连接 a a 点时，毫安表读数为点时，毫安表读数为 90 90 ；开关开关 K K 连接连接 b b 点时，毫安表读数为点时，毫安表读数为 60 60 ；问：开关问：开关 K K 连

38、接连接 c c 点时，毫安表读数为点时，毫安表读数为 多少多少 ？例例第四十九页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法开关开关(kigun) K 连接连接 a 点时，点时，开关开关(kigun) K 连接连接 b 点时，点时，开关开关(kigun) K 连接连接 c 点时，点时，E1 单独作用单独作用E1 、 E2 一起作用一起作用E1 、 E3 一起作用一起作用mA+-+-+-E2E3E1R1R2R3abcKE2 = 4VE3 = 6V第五十页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法E1 单独作用单独作用mA90 IIE1 、 E2 一起作用一起作用mA60IIImA3

39、0IE2 单独作用单独作用mA45)46(30)(30 23EEIE3 单独作用单独作用E1 、 E3 一起作用一起作用mA1354590 III第五十一页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 适用于线性电路(dinl) 一般意义上的电源等效变换 用于复杂电路(dinl)的化简，特别适合求某一条支路的电压或电流以及解决黑箱问题2.5 戴维南定理戴维南定理(dngl)和诺顿定理和诺顿定理(dngl)第五十二页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法二端网络：二端网络：若一个电路只通过两个输出端与外电路若一个电路只通过两个输出端与外电路 相联，则该电路称为相联，则该电路称为

40、“二端网络二端网络”。 （Two-terminals = One port）有源二端网络有源二端网络( (NS) )： 二端网络中含有电源二端网络中含有电源无源二端网络（无源二端网络（N0) )： 二端网络中没有电源二端网络中没有电源RO？第五十三页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法有源二有源二端网络端网络NS有源二端网络可化简有源二端网络可化简为一个为一个(y )电源电源第五十四页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法有源有源二端网络二端网络RERo+_R等效电压源的内阻等效电压源的内阻(ni z)RO等于有等于有源源二端网络除源后对应无源二端网络的二端网络除源后

41、对应无源二端网络的输入电阻输入电阻Rin。等效电压等效电压(diny)(diny)源的电动势源的电动势E E等等于有源二端网络的开路电压于有源二端网络的开路电压(diny)UOC(diny)UOC；有源有源二端网络二端网络NSOCUAB对应的对应的无源无源二端网络二端网络NOAB内容：任意一个线性有源二端网络内容：任意一个线性有源二端网络N可用电压源模型可用电压源模型(mxng)等效。等效。 Rin一、戴维南定理一、戴维南定理第五十五页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法应用(yngyng)戴维南定理解题思路及一般步骤：OCEUoinRR第一步：把待求支路从原电路中断(zhngd

42、un)开，构造一个有源二端网络N有源有源二端网络二端网络ROCU无源无源二端网络二端网络除源除源Rin第二步：求该有源二端网络的端口开路(kil)电压UOC，以及除源后端口等效电阻Rin，由此画出该二端网络的等效电压源模型第三步：把被求支路归位，画出原电路的等效电路并求解ERo+_R恒压源短路恒压源短路恒流源开路恒流源开路注意极性一致！注意极性一致！第五十六页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法解：第一步：断开待求支路解：第一步：断开待求支路(zh l)(zh l)，得到有源二端网络，得到有源二端网络电路如图，已知电路如图，已知E1=40VE1=40V，E2=20VE2=20V，

43、R1=R2=4R1=R2=4，R3=13 R3=13 ，试用戴维南定，试用戴维南定理理(dngl)(dngl)求电流求电流I3I3。第二步：第二步：1.1.求开路求开路(kil)(kil)电压电压UocUoc方法一：找包含此段电压的合适回路方法一：找包含此段电压的合适回路Uoc = E1 I R1 如回路如回路I:Uoc= E2 + I R2 如回路如回路II:IIIIOCU戴维南定理应用举例戴维南定理应用举例（一）（一）第五十七页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法A5 . 2A4420402121 RREEIUoc = E1 I R1 = 40V 2.5 4 V = 30VU

44、oc= E2 + I R2 = 20V +2.5 4 V= 30VOCU已知已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4 ，R3=13 ，方法二：前面方法二：前面(qin mian)介绍的分析方法如叠加原理等，介绍的分析方法如叠加原理等，本题可用弥尔曼定理本题可用弥尔曼定理121212402044A30111144OCEERRUVRRI第五十八页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法第二步：第二步：2.2.求等效求等效(dn(dn xio) xio)电阻电阻RinRin从从a a、b b两端两端(lin(lin dun) dun)看进去，看进去， 显然显然R1 R1 和和 R2

45、R2 并联并联12122inRRRRR除源除源Rin第三步：画出原电路第三步：画出原电路(dinl)(dinl)等效电路等效电路(dinl)(dinl)并求解并求解有源二端网络的等效电路为：有源二端网络的等效电路为：A2A13230303 RREI第五十九页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法求：求：U=?4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V_+10VCDEU戴维南定理戴维南定理(dngl)应用举例（二）应用举例（二）第六十页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法Uoc第一步：断开被求支路第一步：断开被求支路(zh l)(zh l)，得到有源二端网络，得到有源

46、二端网络33 RL第二步：第二步：1.1.求开路求开路(kil)(kil)电电压压UocUoc1 00459 Vo cA CC DD EE BUUUUU4 4 50 5 AB+_8V_+10VCDE第六十一页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法504 / 4557inR4 4 50 5 AB+_8V_+10VCDE4 4 50 5 第二步：第二步：2.除源求入端电阻除源求入端电阻(dinz)Rin除源除源Rin第六十二页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法+_ERo57 9V33 4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V+10VCDEUV3 . 33333579

47、U第三步：画原电路第三步：画原电路(dinl)等效电路等效电路(dinl)求解未知电压。求解未知电压。第六十三页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法戴维南定理戴维南定理(dngl)应用举例（三）应用举例（三）第六十四页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法解解: : 构造构造(guzo)N(guzo)N并求开路电压并求开路电压2412342 VocA DD BUUURREERRRRUocR1R3+_R2R4EABCD求等效电源求等效电源(dinyun)(dinyun)的内阻的内阻 R0R0341212345.8inRRRRRRRRRABR4R2R1R3Rin第六十五页

48、，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法原电路原电路(dinl)(dinl)等效等效电路电路(dinl)(dinl)：G0G2A 0.126A5 .8 10EIRR5.8 2V第六十六页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法无源网络无源网络N0N0，如（，如（a a）图在）图在a a、b b端口接端口接1A1A的电流的电流(dinli)(dinli)源源ISIS时，时，在在c c、d d端口测得电压端口测得电压10V10V；图；图(b)(b)中，在中，在c c、d d端口测得电压端口测得电压2V2V；求图；求图(c)(c)中的电流中的电流(dinli)I(dinli)I。

49、ISabcdN0N0ISabIcdISN0abdc(a) (b) (c)解：灵活运用戴维南定理解决黑箱问题解：灵活运用戴维南定理解决黑箱问题N0N0和电流源构成有源网络和电流源构成有源网络N N，如虚线框所示：，如虚线框所示：在在cdcd端的开路电压即网络的等效电源端的开路电压即网络的等效电源(dinyun)E(dinyun)E10V10V。cdcd端的等效电阻端的等效电阻2 2 。所以。所以N N的等效电路为：的等效电路为：1 01 0257IA5 2 10V戴维南定理戴维南定理(dngl)应用举例（四）应用举例（四）第六十七页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法有源有源二端二

50、端网络网络A AB B内容内容： 任意一个线性有源二端网络可以用电流源模型等效。任意一个线性有源二端网络可以用电流源模型等效。 A AB BIsRo 等效电流源等效电流源 Is Is 为有源二端网络输出端的为有源二端网络输出端的(dund)(dund)短路电流短路电流IscIsc 等效电阻等效电阻 仍为除源后相应无源二端网络的仍为除源后相应无源二端网络的输入电阻输入电阻R RininRoI ISCSCRin 诺顿定理诺顿定理(dngl)(dngl)第六十八页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法已知：已知：R1=5 、 R2=5 R3=10 、 R4=5 E=12V、RG=10 试

51、用诺顿定理试用诺顿定理(dngl)求检流计中的求检流计中的电流电流IG。E+GR4R2IGRGR1R3有源二端网络有源二端网络abE+GR3R4R1R2IGRG诺顿定理诺顿定理(dngl)应用举例应用举例第六十九页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法解解: (1) : (1) 求短路求短路(dunl)(dunl)电流电流ISISA07 . 2A8 .512 REI3113102 . 07A1 . 38 A105RIIRRR =(R1/R3) +( R2/R4 ) = 5. 8 EabR3R4R1R2I1I4IScI3I2I A035 . 12142 IIIISc = I1 I2

52、= 1. 38 A 1.035A = 0. 345A R1=5 、 R2=5 R3=10 、 R4=5 E=12V、RG=10 第七十页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法(2) (2) 求等效求等效(dn(dn xio) xio)电源的内阻电源的内阻 RinRinabR3R4R1R2Rin =(R1/R2) +( R3/R4 ) = 5. 8 (3) (3) 画出等效电路求检流计中的电流画出等效电路求检流计中的电流(dinli) IG(dinli) IGA126 . 0 A345 . 0108 . 58 .5 SG00G IRRRIR0abISRGIGRin第七十一页，共90页

53、。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 求简单二端网络的等效内阻时，用串、并联求简单二端网络的等效内阻时，用串、并联(bnglin)(bnglin)的方法的方法即可求出。如前例：即可求出。如前例：CRinR1R3R2R4ABD1234/ / /inRRRRR( (补补) ) 等效电阻等效电阻(dinz)(dinz)的求解方法的求解方法第七十二页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 求某些二端网络的等效内阻时，用串、并联的方法求某些二端网络的等效内阻时，用串、并联的方法(fngf)则不行。则不行。方法方法(fngf)(fngf)（1 1）: :求求 开路开路(kil)(kil)电

54、电压压 Uoc Uoc 与与 短路电流短路电流 IscIsc有源有源网络网络Uoc有源有源网络网络Isc+ +- -R RO OE EIsc=EROUoc=E+ +- -R RO OE EocinscURI等效等效内内 阻阻UocEIsc=ERO=RO=Rin开路、短路法开路、短路法第七十三页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法加负载加负载(fzi)(fzi)电阻电阻 RLRL测负载测负载(fzi)(fzi)电压电压 ULUL方法方法(fngf)(fngf)（2 2）: :RLUL有源有源网络网络UOC有源有源网络网络测开路测开路(kil)(kil)电压电压 UOCUOC1OCL

55、LOCinLinLLURUURRRRU 负载电阻法负载电阻法第七十四页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法方法方法(fngf)(fngf)（3 3）: :无源无源网络网络有源有源网络网络inURI则：则：求电流求电流(dinli) I(dinli) I步骤步骤(bzhu)(bzhu)：有源网络有源网络无源网络无源网络外加电压外加电压 UIU除源除源除源除源 加压求流法加压求流法第七十五页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法UIR R1 1R R2 2Rin+ +- -R R1 1R R2 2+ +- -E E1 1E2121212121211()111i nUUIU

56、RRRRRRURIRRRR加压加压求流求流加压求流法举例加压求流法举例(j l)(j l)除源除源第七十六页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法电路分析方法共讲了以下电路分析方法共讲了以下(yxi)(yxi)几种：几种：两种电源等效两种电源等效(dn(dn xio) xio)互换互换支路电流法支路电流法结点电压法（弥尔曼定理）结点电压法（弥尔曼定理）叠加原理叠加原理等效等效(dn(dn xio) xio)电源定理电源定理戴维南定理戴维南定理(dngl)(dngl)诺顿定理诺顿定理(dngl)(dngl) 总结总结 每种方法各有每种方法各有 什么特点？适什么特点？适 用于什么情况？

57、用于什么情况？电路分析方法小结电路分析方法小结第七十七页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法？+-+-E3E1E2-R1RRRI1I2I3I4I5I6提示：直接用提示：直接用基尔霍夫定律基尔霍夫定律比较方便。比较方便。I4 I5 I1 I6 I2 I3 提醒提醒(t xng)：所有的解题：所有的解题方法都是基于基尔霍夫定律方法都是基于基尔霍夫定律和欧姆定律，所有方法都是和欧姆定律，所有方法都是基于此推导总结的基于此推导总结的以下以下(yxi)电路用什么方法求解最方便电路用什么方法求解最方便第七十八页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法电源电源(di(dinyunyun)n)非独立非独立(dl)(dl)源（受控源）源（受控源）独立独立(dl)(dl)源源电压源电压源电流源电流源受控源性质：受控源性质：电源性：和独立源一样，能向电路提供能量电源性：和独立源一样，能向电路提供能量受控性：源的极性和大小受电路中某个支路电压受控性：源的极性和大小受电路中某个支路电压 或电流控制，与独立源不同，不能独立存在或电流控制，与独立源不同，不能独立存在2.6 2.6 含受控源电路的分析含受控源电路的分析* *第七十九页，共90页。 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法受控源分类受控源分类(fn li)按照控制量