电路与电子技术简明教程 课件 第2章 电路的分析方法VIP

电路的工作状态[第2章电路的分析方法]目录CONTENTS开路负载短路第一节第二节第三节电路的工作状态开路1如图所示的电路中，开关S断开后，电路处于开路状态。开路时，电路中的电流I=0；电源端电压U称为开路电压，用Uoc表示。此时，Uoc=Us，电源不输出功率。电路的开路状态电路的工作状态开路1【例】如图所示，当开关S接通后，发现电流表的读数为零，用万用表测得Uab=12V，说明外电路开路，试确定电路的开路点。解：

根据电源空载时I=0和UOC=US的特点，可用万用表直流电压档来测定判断。将万用表的黑表笔放在a点，红表笔放在b点，依题意测得Uba=12V。黑表笔固定在a点，移动红表笔测量，若测得Uca=12V，则表示bc一段是连通的。

再移动红表笔，如果测得Uda=0，则表示开路点在cd之间。因为当cd之间开路时，d点与a点的电位相等，即Uda=0，如果测得Uda仍为12V，则表示cd段是连通的。

如此依次测量，便可找到开路点。电路的工作状态负载1如果把图(a)中的开关k闭合，电路形成闭合回路，电源US就向负载电阻RL输出电流，此时电路就处于负载状态，如图(b)所示。(a)(b)电路的额定工作状态电路的工作状态负载1短路：如果把负载电阻用导线连起来，即电阻的两端电压为零，那么此时电阻就处于短路状态，电压源也处于短路状态。电路的额定工作状态注意：电压源不允许被短路。5谢谢观看电路的等效变换[第2章电路的分析方法]电路的等效变换等效电路等效电路的概念：如果二端电路N1和N2的伏安关系完全相同，从而对连接到其上同样的外部电路效果相同，则说N1和N2是等效的，如图所示R1R3R2Iab+_UN1Ra+_UbN2I目录CONTENTS电阻连接及等效变换电阻的并联及分流电源连接及等效变换第一节第二节第三节电路的等效变换电阻连接及等效变换电阻的串联：在电路中，若干个电阻首尾相联，各电阻流过同一电流的连接方式，称为电阻的串联。如图（a）所示，电压为U，电流为I，n个电阻串联。如图（b）所示，电压为U，电流为I，电阻为R，则称两电路等效。+_R1Rn+_UkI+_U1+_U1URkU+_RI（a）电阻的串联

（b）等效电路电路的等效变换电阻连接及等效变换

由欧姆定律Uk=RkI(k=1,2,…,n)U=(R1+R2+…+Rk+…+Rn)I=RI结论：串联电路的总电阻等于各分电阻之和。+_R1Rn+_UkI+_U1+_U1URkU+_RI电路的等效变换电阻连接及等效变换串联电阻上电压的分配即：电压与电阻成正比两个电阻分压公式电路的等效变换电阻的并联及分流电阻的并联：两个二端电阻首尾分别相联，各电阻处于同一电压下的连接方式，称为电阻的并联。图（a）为两个电阻的并联，图（b）为其等效电路。（a）电阻的并联

（b）等效电路InR1R2RkRnI+UI1I2Ik_+U_IR电路的等效变换电阻的并联及分流InR1R2RkRnI+UI1I2Ik_+U_IR等效电阻为:令G=1/R,

称为电导G=G1+G2+…+Gn=电路的等效变换电阻的并联及分流并联电阻的电流分配由即电流分配与电导成正比知

对于两电阻并联，有结论：电阻并联分流与电阻值成反比。或电路的等效变换电源连接及等效变换理想电压源的串联：n个电压源的串联可用一个电压源等效代替，且等效电压源的大小等于n个电压源的代数和。uS

=uS1

+uS2

+…….+uSn电压源的串联及等效变换注意：与US参考方向相同的电压源USk取正号，相反则取负号。电路的等效变换电源连接及等效变换电流源的并联：n个电流源的并联可用一个电流源等效代替，且等效电流源的大小等于n个电流源的代数和。电流源的并联及等效变换注意：与IS参考方向相同的电流源ISk取正号，相反则取负号。

IS

=IS1

+IS2

+………+ISn电路的等效变换电源连接及等效变换任一元件与电压源并联对外电路来说，就等效于这个电压源，并联元件对外电路不起作用。注意：电压值不同的电压源不能并联，因为违背KVL，电流值不同的电流源不能串联，因为违背KCL。电压源与任一元件并联：uS+–12元件+–uiuS+–12+–ui电路的等效变换电源连接及等效变换任一元件与电流源串联对外电路来说，就等效于这个电流源，串联元件对外电路不起作用。注意：电压值不同的电压源不能并联，因为违背KVL，电流值不同的电流源不能串联，因为违背KCL。电流源与任一元件串联：iS12+–ui元件iS12+–ui电路的等效变换电源连接及等效变换两种实际电源模型的等效变换：实际电压源可以用理想电压源与电阻的串联来表示；实际电流源可以用理想电流源和电阻的并联来表示；两种电源可相互转换。+–uiR2iS+–uSRs1i+–u得：或等效电路的等效变换电源连接及等效变换两种实际电源模型的等效变换：综合上述可得出以下结论：（1）当实际电压源等效变换为实际电流源时，电流源的内阻Rs2等于电压源的内阻Rs1，电流源的电流为（2）当实际电流源等效变换为实际电压源时，电压源的内阻Rs1等于电流源的内阻Rs2，电压源的电压。电路的等效变换电源连接及等效变换两种实际电源模型的等效变换：注意：（1）等效变换仅仅对外部电路而言，对电源内部不等效。（2）必须注意两种电路模型的极性，即电压源US和电流源IS的方向。（3）理想电压源()与理想电流源()之间不能等效变换。（4）凡与电压源串联的电阻，或与电流源并联的电阻，无论是否是电源内阻，均可当作内阻处理。谢谢观看支路电流法[第2章电路的分析方法]目录CONTENTS支路电流法的概念解题方法与步骤例题第一节第二节第三节支路电流法定义支路电流法是以支路电流作为电路的变量，直接应用KCL、KVL，列出与支路电流数目相等的独立节点电流方程和回路电压方程，然后联立解出各支路电流的一种方法。适用范围原则上适用于各种复杂电路，但当支路数很多时，方程数增加，计算量加大。因此，适用于支路数较少的电路。解题方法和步骤（1）该电路有3条支路，支路的电流分别为I1、I2、I3

（2）2个节点。节点a的方程为结论：节点数为n的电路中，根据KCL列出的节点电流方程只有n-1个是独立的。IIIII节点b的方程为支路电流法支路电流法I（3）选定回路绕行方向，一般选顺时针方向，并标明在电路图上，如图所示。根据KVL，列出各回路的电压方程。回路I-III的方程为：支路电流法同样，在这3个方程中，只有2个是独立的。注意：有几个网孔就列出几个回路电压方程，这几个方程就是独立的。IIIII支路电流法I解方程组就可求得I1、I2、I3.

（4）根据以上分析，可列出独立方程如下：支路电流法（1）在电路图中选定并标注各支路电流的参考方向，

b条支路共有b个未知变量。

（2）根据KCL，对n个节点可列出(n-1)个独立方程。（3）通常取网孔列写KVL方程,设定各网孔绕行方向,列出b-(n-1)个独立方程。（4）联立求解上述b个独立方程,便得出待求的各支路电流。支路电流法支路电流法分析计算电路的一般步骤如下:【例】如图所示，已知US1=12V，US2=8V，R1=R3=4

，R2=8。试求各支路电流。解

选定并标出各支路电流I1、I2