电工学少学时(唐介版)-第1章直流电路

1、电工电子教学部电工电子教学部第第 1 章章 直流电路直流电路 电工电子教学部电工电子教学部1. 了解电路的作用和组成。了解电路的作用和组成。2. 了解电路的通路、开路和短路状态；了解电源的负了解电路的通路、开路和短路状态；了解电源的负 载、空载和短路状态。理解额定值、负载大小和电载、空载和短路状态。理解额定值、负载大小和电 功率平衡的概念。功率平衡的概念。3. 了解电路中的参考点的意义，掌握电位的计算。了解电路中的参考点的意义，掌握电位的计算。4. 理解参考方向和关联参考方向的意义。理解参考方向和关联参考方向的意义。5. 了解电路模型的概念。理解理想电阻元件的耗能特了解电路模型的概念。理解理想

2、电阻元件的耗能特 性、理想电压源的恒压特性和理想电流源的恒流特性、理想电压源的恒压特性和理想电流源的恒流特 性。性。6. 理解电路的基尔霍夫定律。理解电路的基尔霍夫定律。7. 掌握用支路电流法、叠加原理和等效电源定理分析电掌握用支路电流法、叠加原理和等效电源定理分析电 路方法。路方法。教学要求教学要求返返 回回下一页下一页上一页上一页下一节下一节电工电子教学部电工电子教学部 电路就是电流流通的路径。电路就是电流流通的路径。 是由某些元器件为完成一定功能、按一定是由某些元器件为完成一定功能、按一定 方式组合后的总称。方式组合后的总称。S E电工电子教学部电工电子教学部+mA 一是实现能量的输送和

3、转换。一是实现能量的输送和转换。 二是实现信号的传递和处理。二是实现信号的传递和处理。 E 电源：电源：将非电形态的能量将非电形态的能量 转换为电能。转换为电能。 负载：负载：将电能转换为将电能转换为 非电形态的能量。非电形态的能量。 中间控制环节：中间控制环节：起沟通电路起沟通电路和输送电能的作用。和输送电能的作用。S E ES 电工电子教学部电工电子教学部 从电源来看，电源本身的电流通路称为从电源来看，电源本身的电流通路称为内电路内电路， 电源以外的电流通路称为电源以外的电流通路称为外电路外电路。 当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时， 这种电

4、路称为这种电路称为直流电路直流电路。 当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交 流电流时，这种电路称为流电流时，这种电路称为交流电路交流电路。无源网络无源网络有源网络有源网络二端二端网络网络二端二端网络网络电工电子教学部电工电子教学部I电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。 EUS UL 直流电路中：直流电路中： I =Qti =dqdt（A） 电工电子教学部电工电子教学部电场力将单位正电荷从电路电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消的某一点移至参考点时所消耗的电能。耗的电能。参考点的电位为零。参考点的

5、电位为零。I EUS UL 直流电路中电位用直流电路中电位用 V 表示，单位为伏表示，单位为伏特特（V）。）。参考电位点的选择：参考电位点的选择： 选大地为参考点：选大地为参考点： 选元件汇集的公共端或公共线为参考点：选元件汇集的公共端或公共线为参考点： 电工电子教学部电工电子教学部3. 电压电压电场力将单位正电荷从电路电场力将单位正电荷从电路的某一点移至另一点时所消的某一点移至另一点时所消耗的电能。耗的电能。IUS E UL电压就是两点间的电位差电压就是两点间的电位差,单位为伏单位为伏特特（V）。）。US 是电源两端的电压，是电源两端的电压， UL 是负载两端的电压。是负载两端的电压。电源中

6、的外力（非电场力）将单位正电荷从电源负极电源中的外力（非电场力）将单位正电荷从电源负极移至电源正极时所转换而来的电能称为电源的移至电源正极时所转换而来的电能称为电源的电动势电动势。电动势的实际方向：由低电位指向高电位。电动势的实际方向：由低电位指向高电位。 符号：符号： E 或或 e，单位：，单位：V。dwudqWUQ直流电路中电压用直流电路中电压用电工电子教学部电工电子教学部定义：单位时间内所转换的电能。定义：单位时间内所转换的电能。 电源产生的功率：电源产生的功率： PE = E I直流电路直流电路P = UI，单位：，单位：W（瓦特）。（瓦特）。电源输出的功率：电源输出的功率： PS =

7、 US I负载取用的功率：负载取用的功率： PL = UL II EUS UL 定义：在时间定义：在时间 t 内转换的电功率称为内转换的电功率称为电能：电能：直流电路直流电路 W=P t。单位：单位：J（焦耳）。（焦耳）。单位转换：千瓦时（单位转换：千瓦时（kWh） 1 千瓦时为千瓦时为 1 度电，度电，1 kWh3.6 106 J。dwpdtui21ttwpdt电工电子教学部电工电子教学部当电源与负载接通，电路中有当电源与负载接通，电路中有了电流及能量的输送和转换。了电流及能量的输送和转换。电路的这一状态称为电路的这一状态称为通路通路。IEUS UL S通路时，电源向负载输出电功率，电源这时

8、的状态称通路时，电源向负载输出电功率，电源这时的状态称为为有载有载或称电源处于负载状态。或称电源处于负载状态。各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率都有一各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率都有一定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条件定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条件和工作能力的，称为电气设备的和工作能力的，称为电气设备的额定值额定值。电工电子教学部电工电子教学部S1S2EEL1EL2当某一部分电路与电源断开，当某一部分电路与电源断开，该部分电路中没有电流，亦无该部分电路中没有电流，亦无能量的输送和转换，这部分电能量的输送和转换，这部分电路所处的状态称为路所处的状态称

9、为开路开路。有有源源电电路路 开路的特点：开路的特点：开路处的电流等于零开路处的电流等于零I0开路处的电压应视电路情况而定开路处的电压应视电路情况而定电源既不产生也不输出电功率，电源这时的状态称为电源既不产生也不输出电功率，电源这时的状态称为空载空载。U 视电视电路而定路而定电工电子教学部电工电子教学部当某一部分电路的两端用电当某一部分电路的两端用电阻可以忽略不计的导线或开阻可以忽略不计的导线或开关连接起来，使得该部分电关连接起来，使得该部分电路中的电流全部被导线或开路中的电流全部被导线或开关所旁路，这一部分电路所关所旁路，这一部分电路所处的状态称为处的状态称为短路短路或或短接短接。S1S2电

10、源短路电源短路 短路的特点：短路的特点：短路处的电压等于零短路处的电压等于零U0短路处的电流应视电路情况而定短路处的电流应视电路情况而定I 视电路而定视电路而定有有源源电电路路EL1EL2电工电子教学部电工电子教学部1.1.电流的参考方向电流的参考方向 规定正电荷的运动方向为电流的实际方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向元件元件( (导线导线) )中电流流动的实际方向只有两种可能中电流流动的实际方向只有两种可能: : 对于复杂电路或电路中的电流随时间变对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断。化时，电流的实际方向往往很难事先判断。实际方向实际方向AB实际方向实

11、际方向AB电工电子教学部电工电子教学部参考方向参考方向 大小大小方向方向( (正负）正负）电流电流( (代数量代数量) )任意假定一个正电荷运动的方任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。向即为电流的参考方向。i 0i 0参考方向参考方向u+参考方向参考方向u+ 0 吸收正功率吸收正功率( (实际吸收实际吸收) )p0 发出正功率发出正功率( (实际发出实际发出) )p0，i0u0，i0，i0u0u0，i0u0，i0，i0u04.4.电路吸收或发出功率的判断电路吸收或发出功率的判断i+ +- -ui- -+ +u电工电子教学部电工电子教学部理想电路元件理想电路元件理想有源元件理想有源元

12、件理想无源元件理想无源元件电压源电压源电流源电流源理想电阻元件理想电阻元件理想电容元件理想电容元件理想电感元件理想电感元件理想电压源理想电压源实际电压源实际电压源理想电流源理想电流源实际电流源实际电流源电工电子教学部电工电子教学部 US I U US 定值定值USU O I 电压源的特点：电压源的特点：输出电流输出电流 I 不是定值，和外电路的情况有关。不是定值，和外电路的情况有关。可提供一个固定的电压可提供一个固定的电压 US ，称为，称为源电压源电压。输出电压输出电压 U 等于源电压等于源电压 US ，是由其本身所确定的定值，是由其本身所确定的定值， 与输出电压和外电路的情况无关。与输出电

13、压和外电路的情况无关。电工电子教学部电工电子教学部实际电压源都有内阻，实际电压源可以用一个实际电压源都有内阻，实际电压源可以用一个理想电压源理想电压源US与一个电阻与一个电阻Ro的串联来模拟。的串联来模拟。 US Ro U O I US开路状态：开路状态：RL，I=0，U=US=Uo 开路电压，开路电压，输出功率输出功率PS=USI=0，负载消耗功率负载消耗功率PL=UI=0；负载状态：负载状态：RL值一定值一定，U=US- -I IRo ，电压源，电压源输出功率输出功率PS=USI，负载消耗功率负载消耗功率PL=UI，内阻消耗功率内阻消耗功率Po=I2Ro ,三者功率平衡；三者功率平衡；I短

14、路状态：短路状态：RL=0， U=0， I=IS=US/Ro，短路电流，电压源短路电流，电压源输出功率输出功率PS=USIS=I2SRo；U=US- -IRoRL U电工电子教学部电工电子教学部IS U I IS定值定值ISU O I 电流源的特点：电流源的特点：输出电流输出电流 I 等于源电流等于源电流 IS ，是由其本身所确定的定值，是由其本身所确定的定值，与输出电流和外电路的情况无关。与输出电流和外电路的情况无关。输出电压输出电压 U 不是定值，和外电路的情况有关。不是定值，和外电路的情况有关。电激电激流流可提供一个固定的电流可提供一个固定的电流 IS ，称为，称为源电流源电流。电工电子

15、教学部电工电子教学部实际电流源都有内阻，实际电流源可以用一个实际电流源都有内阻，实际电流源可以用一个理想电流源理想电流源IS与一个电阻与一个电阻Ro的并联来模拟。的并联来模拟。U O I IS开路状态：开路状态：RL，I=0，Io=IS，内阻较大，内阻较大，U=RoIS输出功率输出功率PS=UIS=I2SRo，损坏电流源损坏电流源；负载状态：负载状态：RL值一定值一定，I=IS- -U/Ro ，电压源，电压源输出功率输出功率PS=UIS，负载消耗功率负载消耗功率PL=UI=I2RL，内阻消耗功率内阻消耗功率Po=U2/Ro ,三者功率三者功率平衡；平衡；短路状态：短路状态：RL=0， U=0，

16、 I=IS，电压源电压源输出功率输出功率PS=0，负载负载PL=0；I=IS- -U/RoRL UIS Ro IoI电工电子教学部电工电子教学部 当电压源和电流源电压和电流的实际方向如上图，当电压源和电流源电压和电流的实际方向如上图， 它们输出（产生）电功率，起它们输出（产生）电功率，起电源电源作用。作用。 US I U IS U I US I U IS U I 当电压源和电流源电压和电流的实际方向如上图，当电压源和电流源电压和电流的实际方向如上图， 它们取用（消耗）电功率，起它们取用（消耗）电功率，起负载负载作用。作用。电工电子教学部电工电子教学部IS Ro Io US Ro U O I I

17、SUIUIU O I USI=US/RoUS=ISRo0ssUI R0ssUIR内阻保留不变内阻保留不变电工电子教学部电工电子教学部 电阻元件电阻元件当电路的某一部分只存在电当电路的某一部分只存在电能的消耗而没有电场能和磁能的消耗而没有电场能和磁场能的储存，这一部分电路场能的储存，这一部分电路可用可用电阻元件电阻元件来代替。来代替。 R i u R =ui（ ） 线性电阻与非线性电阻线性电阻与非线性电阻 P = UI = RI2 =U2R 电阻消耗的功率电阻消耗的功率电工电子教学部电工电子教学部 电阻图片电阻图片水泥电阻水泥电阻线绕电阻线绕电阻碳膜电阻碳膜电阻可变电阻可变电阻压敏电阻压敏电阻功

18、率电阻功率电阻电工电子教学部电工电子教学部例例1.5.1在图示直流电路中，已知在图示直流电路中，已知 US3 V， IS3 A， R1 。求：。求：(1) 电压源的电流和电流源的电压；电压源的电流和电流源的电压； (2) 讨论电路的功率平衡关系。讨论电路的功率平衡关系。 R I US IS U解解(1) 由于电压源与电流源串联由于电压源与电流源串联IIS3 A根据电流的方向可知根据电流的方向可知UUSRIS ( 3 + 1 3 ) V = 6 V(2) 功率平衡关系功率平衡关系电压源吸收电功率：电压源吸收电功率：PLUS I( 3 3 ) W = 9 W 电流源发出电功率：电流源发出电功率：

19、POU IS( 6 3 ) W = 18 W电阻电阻 R 消耗的电功率：消耗的电功率：PRR I2S( 1 32 ) W = 9 W功率平衡：功率平衡： 电工电子教学部电工电子教学部 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba电路中电路中 3 条或条或 3 条以条以上电路元件的连接点上电路元件的连接点称为称为节点节点。有有 a、b 两个结点两个结点 。电工电子教学部电工电子教学部 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba有有 acb 、adb、aeb 三条支路三条支路 。R1 I1 US1 c R2 I2 US2 dR3 I3 R4 e两结点之间的每一

20、条两结点之间的每一条分支电路称为分支电路称为支路支路。电工电子教学部电工电子教学部 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba由于电流的连续性，由于电流的连续性，流入任一结点的电流流入任一结点的电流之和等于流出该节点之和等于流出该节点的电流之和。的电流之和。对结点对结点 a I1 I2 I3I1 I2 I3 0流入结点的电流前取正号，流入结点的电流前取正号，流出结点的电流前取负号。流出结点的电流前取负号。电工电子教学部电工电子教学部 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba在电路的任何一个在电路的任何一个节点，任意一瞬间节点，任意一瞬间电流的代数和为零

21、。电流的代数和为零。对任意波形的电流：对任意波形的电流： i 0 在直流电路中：在直流电路中： I 0 基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中 任意节点，而且还可以推广应用于任意节点，而且还可以推广应用于 电路中任何一个假定的闭合面电路中任何一个假定的闭合面 广义节点广义节点。 ICIEIBICIBIEICIBIE0电工电子教学部电工电子教学部 解解 由图中所示电流由图中所示电流的参考方向，应用基尔霍夫的参考方向，应用基尔霍夫电流定律，分别由节点电流定律，分别由节点 a、b、c 求得求得I6I4I1 (53 ) A 8 A 例例1.6.1 在图示部分电路中，已知在图示

22、部分电路中，已知 I13 A， I45 A， I58 A 。试求。试求 I2 ，I3 和和 I6 。 a I1 I3 I2 I4 I5 I6 cbI2I5I4 8(5 ) A 13 AI3I6I5 (88 ) A 16 A或由广义节点得或由广义节点得 I3I1I2 (313 ) A 16 A电工电子教学部电工电子教学部由两条或两条以上支由两条或两条以上支路组成的闭合路径称路组成的闭合路径称为为回路回路。有有 adbca、aebda 和和 aebca 三个回路三个回路 。 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde R1 I1 US1 R2 I2 US2 bacd R2

23、 I2 US2 R3 I3 R4 badeR1 I1 US1 R3 I3 R4 bace未被其他支路分割的单孔回路未被其他支路分割的单孔回路或不包含支路的或不包含支路的回路回路称为称为网孔网孔。 有有 adbca、aebda 两个网孔两个网孔 。电工电子教学部电工电子教学部由于电位的单值性，由于电位的单值性，从从 a 点出发沿回路环点出发沿回路环行一周又回到行一周又回到 a 点，点，电位的变化应为零。电位的变化应为零。对回路对回路 adbca US2U1US1U2 与回路绕行方向一致的电压前取正号，与回路绕行方向一致的电压前取正号， 与回路绕行方向相反的电压前取负号。与回路绕行方向相反的电压前

24、取负号。 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde R1 I1 US1 R2 I2 US2 bacd U1 U2 US2U1US1U20电工电子教学部电工电子教学部在电路的任何一个回在电路的任何一个回路中，沿同一方向绕路中，沿同一方向绕行，同一瞬间电压的行，同一瞬间电压的代数和为零。代数和为零。对任意波形的电压对任意波形的电压 u0在直流电路中：在直流电路中： U0 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde电工电子教学部电工电子教学部如果回路中理想电压源如果回路中理想电压源的源电压移到方程右边的源电压移到方程右边电阻元件两端的电压改电阻元

25、件两端的电压改用电阻与电流的乘积来用电阻与电流的乘积来表示，则表示，则 RI US R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde U RI US对回路对回路 adbcaR1I1R2I2 Us1Us2 方程左边与回路绕行方向一致的电流、电压前面方程左边与回路绕行方向一致的电流、电压前面取正号，不一致的前面取负号。取正号，不一致的前面取负号。 R1 I1 R2 I2 R3 I3 R4 bacde方程右边与回路绕行方向一致的电压源源电压前方程右边与回路绕行方向一致的电压源源电压前面取负号，不一致的前面取正号。面取负号，不一致的前面取正号。电工电子教学部电工电子教学部 基尔霍夫

26、电压定律不仅适用于电路中任一闭基尔霍夫电压定律不仅适用于电路中任一闭 合的回路，而且还可以推广应用于任何一个合的回路，而且还可以推广应用于任何一个 假想闭合的一段电路。假想闭合的一段电路。将将 a、b 两点间的电压两点间的电压作为电阻电压降一样考作为电阻电压降一样考虑进去。虑进去。 R IUUs U R I USba或或 R IUUS0电工电子教学部电工电子教学部 解解 由回路由回路 abcdefaUab + UcdUed + UefU1U2 例例1.6.2在图示回路中，已知在图示回路中，已知 U120 V，U210 V，Uab4 V ，Ucd6 V ，Uef 5 V 。试。试求求Ued 和和

27、 Uad 。 R2 U2eaR3 R4 Ucd R1 U1 Uef UabUed bdfc Uad求得求得 Ued Uab + Ucd + Uef U1 + U2 4 + (6 )52010 V 7 V电工电子教学部电工电子教学部 由假想的回路由假想的回路 abcdaUab + UcdUadU2 R2 U2eaR3 R4 Ucd R1 U1 Uef UabUed bdfc Uad求得求得 Uad Uab + Ucd + U2 4 + (6 ) 10 V 8 V电工电子教学部电工电子教学部 支路电流法解题的一般步骤支路电流法解题的一般步骤R1 Us1 R3 R2 Us2 R1 Us1 R3 R2

28、 Us2 (1) 确定支路数，选择各确定支路数，选择各 支路电流的参考方向。支路电流的参考方向。I1 I2 I3 (2) 确定结点数，列出确定结点数，列出 独立的结点电流方独立的结点电流方 程式。程式。 n 个结点只能列出个结点只能列出 n1 个个 独立的结点方程式。独立的结点方程式。结点结点 a : I1I2I3 0结点结点 b : I1I2I3 0只有只有1 1个方程是独立的个方程是独立的电工电子教学部电工电子教学部R1 Us1 R3 R2 Us2 I1 I2 I3 ab(3) 确定余下所需的方程式数，确定余下所需的方程式数， 列出独立列出独立 的回路电压方程式。的回路电压方程式。左网孔左

29、网孔 : R1I1 R3I3 Us1 右网孔右网孔 :R2I2 R3I3 Us2(4) 解联立方程式，求出各支路电流的数值。解联立方程式，求出各支路电流的数值。R1I1 R3I3 Us1I1 I2 I3 0R2I2 R3I3 Us2求出：求出：I1、 I2 和和 I3。电工电子教学部电工电子教学部 解解 选择各支路电流的选择各支路电流的参考方向和回路方向如图参考方向和回路方向如图R4 R3 R1 US1 R2 US2 例例1.7.1在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US112 V ， US212 V ，R11 ， R22 ， R32 ， R44 。求各支路电。求各支路电流流 。 I1 I2

30、 I3 I4 上结点上结点 I1I2I3 I4 0 左网孔左网孔 R1I1R3I3US10 中网孔中网孔 R1I1 R2I2US1US2 0 右网孔右网孔 R2I2R4I4US20电工电子教学部电工电子教学部 代入数据代入数据R4 R3 R1 US1 R2 US2I1 I2 I3 I4 I1I2I3 I4 0I12I3120I1 2I21212 02I24I4120 I14 A， I22 A， I34 A， I42 A电工电子教学部电工电子教学部 叠加定理叠加定理是分析是分析线性电路线性电路最基本的方最基本的方 法之一。法之一。 在含有多个在含有多个独立电源独立电源的线性电路中，的线性电路中，

31、任一支路的电流和电压等于电路中各个任一支路的电流和电压等于电路中各个独立电源分别单独作用时在该支路产生独立电源分别单独作用时在该支路产生的电流和电压的代数和。的电流和电压的代数和。电工电子教学部电工电子教学部R1 I1 R2 I2 IS US由支路电流法可得由支路电流法可得I1 =USR1R2R2ISR1R2= I1 I1 120SIII1 122SR IR IU2112SSUR IIRR2111212SSUR IIIRRRR令 ：，1212SSUR IIRR211212SSUR IIRRRR电工电子教学部电工电子教学部R1 R2 R1 R2 US USIS IS I1 =USR1R2 USI

32、S IS USI1 =R2ISR1R2 I1 I2 I1 I2 电工电子教学部电工电子教学部R1 R2 R1 R2 R1 I1 R2 I2 IS US US USIS IS I2 =USR1R2 USIS IS USI1 I2 I1 I2 I2 =USR1R2R1ISR1R2I2 =R1ISR1R2 = I2 I2 1212SSUR IIRR电工电子教学部电工电子教学部（1）在考虑某一独立电源单独作用时，应令）在考虑某一独立电源单独作用时，应令其他独立电源中的其他独立电源中的 US = 0 ，IS = 0。即应将其他电。即应将其他电压源代之以短路压源代之以短路 ，将其他电流源代之以开路，内，将

33、其他电流源代之以开路，内阻保留。阻保留。 应用叠加定理应用叠加定理时要注意：时要注意：（2）最后叠加时，一定要注意各个有源元件）最后叠加时，一定要注意各个有源元件单独作用时的电流和电压分量的参考方向是否与单独作用时的电流和电压分量的参考方向是否与总电流和电压的参考方向一致，一致时前面取正总电流和电压的参考方向一致，一致时前面取正号，不一致时前面取负号。号，不一致时前面取负号。（3）叠加定理只适用于线性电路。）叠加定理只适用于线性电路。（4）叠加定理只能用来分析和计算电流和电压，）叠加定理只能用来分析和计算电流和电压，不能用来计算功率。不能用来计算功率。电工电子教学部电工电子教学部 例例1.8.

34、1在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US10 V ，IS2 A ，R14 ，R21 ，R35 ，R43 。试用叠加定。试用叠加定理求通过电压源的电流理求通过电压源的电流 I5 和电流源两端的电压和电流源两端的电压 U6 。 R2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 电工电子教学部电工电子教学部解解电压源单独作用，电流电压源单独作用，电流源不作用时源不作用时 R2 USI2 U 6R1 R4 I4 R3 I5 = I2 I4I5 =USR1R2USR3R4=10411053()A = 3.25 A=I2 I4U6 R2R4 = 1.75 V=10411053()1

35、3 VR2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 电工电子教学部电工电子教学部电流源单独作用，电压电流源单独作用，电压源不作用时源不作用时 =I2 I4+U6 R2R4R2 I2 U6IS R1 R4 I4 R3 I5 = I2I4I5 =R1R1R2ISR3R3R4IS=441()A = ( 1.61.25 ) A= 0.35 A 2553 2= ( 1 1.6 + 3 1.25 ) V = 5.35 VR2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 最后求得最后求得 = I5I5I5 = ( 3.250.35 ) A = 3.6 A= U6 U6

36、+U6 = (1.75 + 5.35 ) V = 3.6 V电工电子教学部电工电子教学部 等效电源定理等效电源定理是将有源二端网络用一个等效是将有源二端网络用一个等效 电源代替的定理。电源代替的定理。有源二端网络有源二端网络R1 R2 IS US对对 R2 而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部等效的条件下可用一个等效电源来代替。等效的条件下可用一个等效电源来代替。R0 UeS 戴维宁戴维宁等效电源等效电源R0 IeS 诺顿等诺顿等效电源效电源电工电子教学部电工电子教学部 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络R0

37、UeS(b)戴维宁等效电源戴维宁等效电源输出端开路时，二者的开路电压输出端开路时，二者的开路电压 UOC 应相等。应相等。输出端短路时，二者的短路电流输出端短路时，二者的短路电流 ISC 应相等。应相等。UeS UOC由图由图(b)R0 =UeSISC=UOCISC由图由图(b)电工电子教学部电工电子教学部 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络R0 UeS(b)戴维宁等效电源戴维宁等效电源因此因此UOC US + R1IS对于图对于图(a)ISC =USR1+ ISR0 =UOCISC=US + R1ISUSR1+ IS= R1 电工电子教学部电工电子教学

38、部 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络(b)诺顿等效电源诺顿等效电源R0 IeS 输出端短路时，二者的短路电流输出端短路时，二者的短路电流 ISC 应相等。应相等。输出端开路时，二者的开路电压输出端开路时，二者的开路电压 UOC 应相等。应相等。IeS ISC由图由图(b)R0 =UOCIeS=UOCISC由图由图(b)R0 求法与戴维宁求法与戴维宁定理中相同定理中相同电工电子教学部电工电子教学部 诺顿等效电源诺顿等效电源R0 IeS R0 UeS 戴维宁等效电源戴维宁等效电源戴维宁等效电源和诺顿等效电源既然都可以用戴维宁等效电源和诺顿等效电源既然都可以

39、用来等效代替同一个有源二端网络，因而在对外来等效代替同一个有源二端网络，因而在对外等效的条件下，相互之间可以等效的条件下，相互之间可以等效变换等效变换。等效变换的公式为等效变换的公式为IeS =UeSR0变换时内电阻变换时内电阻 R0 不变，不变，IeS 方向应由方向应由 UeS 的负极流向正极。的负极流向正极。电工电子教学部电工电子教学部 例例1.9.1图示电路中，已知图示电路中，已知 US6 V ，IS3 A ，R11 ，R22 。试用等效电源定理求通过。试用等效电源定理求通过 R2 的电流的电流。 R1 R2 IS US 解解 利用等效电源定理利用等效电源定理解题的一般步骤如下：解题的一

40、般步骤如下： （1） 将待求支路提出，使将待求支路提出，使剩下的电路成为有源二端网络。剩下的电路成为有源二端网络。R1 IS US 有源二端网络有源二端网络电工电子教学部电工电子教学部 （2） 求出有源二端网络的求出有源二端网络的开路电压开路电压 UOC 和短路电流和短路电流 ISC 。R1 IS US 有源二端网络有源二端网络 UOCISC 根据根据 KVL 求得求得UOC US +R1IS（6+1 3）V 9 V根据根据 KCL 求得求得ISC =USR1+IS =61+3 A = 9 A() 电工电子教学部电工电子教学部 （3）用戴维宁等效电源或诺顿等效电源代替有源二端）用戴维宁等效电源

41、或诺顿等效电源代替有源二端网络网络 ,简化原电路。简化原电路。R1 R2 IS USR0 IeS I2 R2 用诺顿定理用诺顿定理简化的电路简化的电路用戴维宁定理用戴维宁定理简化的电路简化的电路R0 UeSI2 R2 电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部电工电子教学部或用除源等效法求得或用除源等效法求得R0 IeS I2 R2 用诺顿定理用诺顿定理简化的电路简化的电路用戴维宁定理用戴维宁定理简化的电路简化的电路R0 UeSI2 R2 UeS UOC 9 VIeS ISC 9 AR0 =UOCISC =99 = 1 R0R11 若用戴维宁定理若用戴维宁定理 I2 =UeSR0 + R2 =912 A = 3 A (4) 求待求电