《简明电工学》课件第3课-含电阻元件的直流电路分析

模块2含电阻元件的直流电路分析

模块1可知：采用基尔霍夫定律可以得到求解多电源电路的方程组

那么根据基尔霍夫定律，还可以演化出电路的哪些求解方法？

2.1.1结点空间移动结点与导线之间如果没有其它元器件，则其上所有的点均属于等电位点，点线可等效为一点，结点也可在导线上移动。（1）如果没有改变原有电路结构，则电路完全等效。（2）如果改变了原有电路结构，则“结点移动部分”不等效，但不影响电路整体等效。2.1电路立体思维完全等效整体等效[例2.1.1]求解图所示电路的等效电阻Rab。（同学们先作答）2.1.2元件空间交换（1）串联电路元件串联时，位置可互换，互换前后的电路对于外电路而言是等效的。2.1.2元件空间交换（2）并联电路元件并联时，位置可互换。同样，互换前后的电路对于外电路而言是等效的。

实际的电路是立体的，因此两结点间的多条支路可相互调换，并无顺序之分。2.2支路电流法五个（I1、I2、I3、I4、I5），独立方程也需要五个高科技手电筒的电路模型所需求解的电流个数有几个？相当于一个结点，两结点间的支路不进行电流求解

以上三个方程，前两式可推导出第三式，因此独立方程只有两个。也就是说三个结点，只能列出两个独立方程

五个独立方程求解五条支路电流，这就是支路电流法还需三个独立方程

待求支路电流个数用

x表示，有效结点数用

n表示。

支路电流法的解题步骤：

（1）在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路标出回路循行方向。

（2）应用KCL对结点列出（n-1）个独立的结点电流方程；

（3）应用KVL对回路列出x-（n-1）个独立的回路电压方程；

（4）联立求解[例2.2.1]电路如图所示，求解各支路电流。

思考1：所求支路电流几个？三个

应用KVL列方程时，若所选回路中包含理想电流源，会因理想电流源两端的电压未知而增加未知量，因此最初设定时一般不选择包含理想电流源的回路。2.3叠加原理支路电流法求解电流个数较多且过程繁琐。因此可以将多电源问题化解为若干个单电源问题求解。对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和，即称之为叠加原理。叠加原理不仅能用于多电源电路求解，它还是分析和计算线性电路的普遍原理。

除源方法：理想电压源不起作用时，E=0，代之以短路

某个电源起作用时，为了让其它电源不起作用，就要进行除源理想电流源不起作用时，Is=0，代之以开路。

因此，线性电路的电流和电压均可用叠加原理计算，但功率则不然。（2）叠加原理适用于线性元件组成的线性网络。电阻、电容和电感元件均属于线性元件。

电压是否可以叠加？功率是否可以叠加？

（3）解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方向相反，叠加时相应项前要带负号。

（4）应用叠加原理时，每个电源有且只能起一次作用。[例2.3.1]电路如图所示，已知E=10V，IS=1A，R1=10

，R2=R3=5，试用叠加原理求解I和US。

请同学们将电路进行拆分[例2.3.1]电路如图所示，已知E=10V，IS=1A，R1=10

，R2=R3=5，试用叠加原理求解I和US。

解：拆分电路如图（a）（b）所示

请同学们对比，拆分的电路是否相同？为什么有负号？

[例2.3.1]电路如图所示，已知E=10V，IS=1A，R1=10

，R2=R3=5，试用叠加原理求解I和