轨道交通电工电子技术课件：双电源直流电路分析与计算

双电源直流电路的分析与计算

一知识目标二三能力目标素养目标1.理解二端网络的概念。2.掌握支路电流法分析计算电路的步骤。3.理解叠加定理的内容。4.掌握叠加定理分析计算电路的步骤。5.理解戴维南定理的内容6.初步掌握戴维南定理分析计算电路的方法。1.能根据电路结构合理选择求解电路的方法。2.能熟练运用支路电流法、叠加定理、戴维南定理分析计算复杂电路。3.理解线性电路的叠加性，明确叠加定理的适用范围。4.在复杂电路分析计算时，能结合欧姆定律、电阻串并联的知识，使电路简单化。5.能完成支路电流法、叠加定理的实验验证。1.通过电路分析方法的学习，拓展学生的思维，培养不畏难的精神，不断增强本课程学习的兴趣。2.通过实践环节，培养学生规范操作，科学严谨，求实探索的学习精神。任务1支路电流法的应用

电路中每条支路都有一个电流，在复杂的电路中，往往有三条或三条以上的支路，那就有三个或三个以上的支路电流。如何计算每条支路的电流？本任务将介绍复杂电路最基本的分析方法——支路电流法。3.1支路电流法的应用支路电流法内容以支路电流为未知量，根据基尔霍夫电流定律和电压定律，列出与未知量数目相等的独立方程，进而求解各支路电流的方法，称支路电流法。[例3-1-1]如图所示电路，US1=30V，US2=40V，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=5Ω，试用支路电流法求各支路电流。3.1支路电流法的应用3.1支路电流法的应用解：先确定未知量，电路中有三条支路，即有三个待求解电流，则需列出三个彼此独立的方程进行求解。首先假定三个待求解电流（各支路电流）的参考方向，图3中已标出。

然后列出节点的电流方程，电路中有A、B两个节点，根据基尔霍夫电流定律，对节点A列出节点电流方程:

将三个独立方程联立成方程组，代入数据，解方程组，就可以求出三个未知数，即为三个支路的电流。3.1支路电流法的应用

3.1支路电流法的应用

可总结支路电流法的解题步骤为：

1.确定未知量个数，并选取各支路电流的参考方向及回路的绕行方向。

2.应用基尔霍夫电流定律，列出(n-1)个独立的结点电流方程。

3.应用基尔霍夫电压定律，列出b-(n-1)个独立的回路电压方程（通常可取网孔列出）。

4.联立求解所列方程组，求出各支路电流。注意：当电路中含有恒流源时，应用基尔霍夫电压定律列回路电压方程时，需避开含有恒流源支路，则最终联列的方程数为未知支路电流数。3.1支路电流法的应用

3.1支路电流法的应用

想一想列出图用支路电流法求解电路的方程。例题3-1-2中如何求解理想电流源两端的电压？任务2叠加定理的应用

在用支路电流法对复杂电路求解时，需要列方程组，计算量较大，当只需计算某一条支路电流时，显然不是最好的方法。由于复杂电路由多个电源共同作用，利用叠加定理往往可以把电路分解为几个简单电路，从而使计算过程简化。3.2叠加定理的应用叠加定律内容对于任一线性网络，若同时受到多个独立电源的作用，则这些共同作用的电源在某条支路上所产生的电压或电流应该等于每个独立电源各自单独作用时在该支路上所产生的电压或电流分量的代数和，这就是叠加定理。

所谓每个独立的电源单独作用，指其他独立的电源的值变为零，也就是将理想电压源看做短路，理想电流源看做开路。3.2叠加定理的应用

3.2叠加定理的应用

3.2叠加定理的应用

3.2叠加定理的应用

可总结叠加定理的解题步骤为：总结叠加定理的解题步骤为：（1）将几个电源共同作用的电路分成每个电源单独作用的分电路。（2）在分电路中标注要求解的电流或电压的参考方向，对每个分电路进行分析，解出相应的电流或电压。（3）将分电路的电流或电压进行叠加，求出原电路中的电流或电压。3.2叠加定理的应用在应用叠加定理时，应注意以下几点：

（1）叠加定理只适用于线性电路电压和电流的计算，不适用于非线性电路。

（2）即便是线性电路，功率的计算不能用叠加定理(功率为电源的二次函数)。（3）应用时电路的结构参数必须前后一致。（4）不作用的电压源短路；不作用的电流源开路。（5）叠加时注意参考方向再求代数和，参考方向一致取正，相反取负。3.3叠加定理的应用

可总结叠加定理的解题步骤为：总结叠加定理的解题步骤为：（1）将几个电源共同作用的电路分成每个电源单独作用的分电路。（2）在分电路中标注要求解的电流或电压的参考方向，对每个分电路进行分析，解出相应的电流或电压。（3）将分电路的电流或电压进行叠加，求出原电路中的电流或电压。想一想如图所示电路，用叠加定理解释理想电源在电路中不起作用。任务3戴维南定理的应用对于一个复杂电路，往往不需要把所有的支路电流都求出来，而只需要计算某一条支路的电流或电压，在这种情况下，用戴维南定理求解会更为方便。3.3戴维南定理的应用戴维南定律内容

（a）（b）3.3戴维南定理的应用

3.3戴维南定理的应用

3.3戴维南定理的应用应用戴维南定理时，应注意以下几点：戴维南定理只对外电路等效，对内电路不等效。应用戴维南定理进行分析和计算时，如果待求支路后的有源二端网络仍为复杂电路，可