双电源电路的检测

1、模块3的双电源电路检测，一、教育目标的终极目标：运用旁路电流法、叠加原理和大卫南定理，能解决复杂的直流电路，双电源电路的检测促进教育目标：复杂的直流电路中的节点， 了解旁路和电路的概念了解基尔霍夫定律电流和电压规律熟练掌握解决基尔霍夫定律上常用的三种复杂直流电路的方法，测量双电源电路的电压和电流，验证叠加原理，测量大卫南定理，二.工作任务， 利用直流安培表和直流伏特表测量电路中的电流和电压、验证重叠原理的测量得到的达宾等效电路如图1-36所示。3 .相关实践知识1 .安培表和伏特表，1 )安培表和伏特表的识别：安培表也称为电流计，分为交流安培表和直流安培表，主要测量电路中的交流直流电流。 电压

2、表也称电压表，分为交流电压表和直流电压表，主要测量电路中的交流直流电压。 从外形上看，安培表和伏特表大致相同，一个指示板和两个端子(红和黑)2)用精通两个钟表操作过程的直流安培表测量旁路电流时，先切断电路，将安培表放入该旁路后通电进行测量考虑到接线时终端的正负，电流从红终端进入，出现黑终端。 用直流电压表测量电路两端的电压时，只需将红端子连接到电路的正极，将黑端子连接到电路的负极。 用交流计测量交流时，不需要考虑正负极性。 2 .验证叠加原理：如图1-36所示，首先截止E1单独作用，即K1、K3、K6，关闭K2、K4、K5，测定I 1、I 3，再单独作用E2，截止K2、K3、K5，K1 I1=

3、I1-I 1“I 3”“I 3”验证“I 3”，将2222222000空气空气6 R3分支路的带有R3电阻的开路端短路，即，关闭K3、K4、K5、K6，打开K1、K2，将该分支路的短路电流I ICS (或另一种方法：断开电路中的所有独立电源，即断开K4、K5、K6，闭合K1、K2、K3，用万用表直接测量开关K4两端的电阻，也能得到该电阻)，即所谓的丁宁电路的等效电阻。 最后得到迪文宁等效电路，如图1-37所示，图1-37迪文宁等效电路，术语：网格：不含支路的电路，支路(branch ) :电路中的各分支(一个支路流过一个电流)，节点：三个以上支路的连接点，环路(电阻串联电路也能使电阻等效，适用

4、欧姆定律，这些电路具有采用单一电源的共通性。 但是，在实际电路中，经常遇到双电源甚至多电源，需要学习分析新电路的方法。 1、基尔霍夫定律：基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律(KCL )和基尔霍夫电压定律(KVL )。 这反映了电路中所有旁路电压和电流遵循的基本规律，是分析复杂电路的根本依据。 基尔霍夫定律和元件特性构成了电路分析的基础。分支路： ab、ad、(共计6条)、电路： abda、bcdb、(共计7个)、节点： a、b、(共计4个)、无论对哪个节点，在任何瞬间流过节点的电流都与从节点流过的电流相等。 基斯电流定律的依据：电流的连续性，1 )基尔霍夫电流定律(KCL )，(流入节点为正，流

5、出节点为负)。 或者，任一瞬间，流过一个节点的电流代数和为0。 电流定律也扩展到电路的任意闭合面(广义节点)。I1 I2=I3，I=0，基极电流定律的扩展，I=？ 对于电路中的任一电路，沿着任意循环方向的各级电压的代数和等于零。 即：2 )基尔霍夫电压定律(KVL )，即在任何一个循环的行进方向上，电动势的代数和等于电阻上的电压降的代数和。e、u、IR与步行方向相同为正，相反为负。例如，电路a-d-c-a或：注意：与循环方向相同的正，反为负。 其中：US3=-E3，US4=-E4，基础电压法则也适用于开路电路。 由：增益：例1:设定：电路中有n个节点，b个支路，N=2，b=3，3 )基尔霍夫定

6、律被应用于电路分析，例3:将各分支路电流设为未知量，用KCL和KVL联合独立电流、电压方程式求出各分支路电流。 解问题的想法：基于基氏定律，列节点电流和电路电压方程式，然后联合求解。 2 .旁路电流法(复杂电路求解方法)、解题步骤：1 .对各路径求解未知电流(I1-I6 )、4 .联立方程式，对每个节点，2 .列电流方程式(N-1个)，对每个电路，3 .列电压方程式(B-(N-1个)，节点数N=4旁路数b (取其中三个方程式)、列电压方程式(选择网格)、b、a、c、d :、旁路电流法的优缺点：旁路电流法是电路分析中最基本的方法之一。 根据克氏定律、欧姆定律的列方程式，可以得到结果。 缺点：电路

7、中旁路数多时，所需方程数多，解起来不方便。 分支数B=4必须列举4个方程式，解：分支数B=3节点数N=2，例如5:电源IS和e是已知的，求出I2和I3。 已知IS I2-I3=0，Is，所以另一个电压电路方程式，I3R3 I2R2-E2=0，联立求解，最后：I2，I3，3 .电压源和电流源及其等效转换，电路元件主要分为两种。 有源元件-独立源，控制源。 独立源主要是电压源和电流源。(1)电压源a .理想电压源(恒定电压源)，特征：(3)电源中的电流由外部电路决定。(2)电源的内部电阻为“RO=0”。 (1)理想电压源的端子电压是一定的。 (4)理想的电压源不能短路，不能并联使用。电压-电流特性

8、、电压源模型、b .实际电压源、a .理想电流源(恒流源)、特征： (1)输出电流恒定。 (3)输出电压由外部电路决定。 (2)理想电流源的内部电阻为无限大(ro=)。 (4)理想的电流源不能开放，不能串联使用。 2 )电流源，b .实际的电流源，电流源模型，I，e，r，_，a，b，Uab=？Is、原则： Is不能改变，e不能改变。 电压源中的电流I=IS，恒流源两端的电压，例6:a .理想的电源串联，并联的简化，电压源串联：(不可电压源并联)，(不可电流源串联)，3 )电压源和电流源的等效变换，等效兼容的条件：外部的电压电流相等(外部特性相等)。 Uab、b .实际电压源和实际电流源的等效变

9、换，等效交换式是、c .等效变换的注意事项，“等效”是“对外”等效(等效交换前后的对外螺栓-安全特性一致)，内部不等效的情况下，例如，RL=、*变换前后的e和Is的方向相同可以删除与、a、r、理想的电流源串联连接的元件。 在多个电源同时作用的线性电路中，任何分支路的电流和任意2点间的电压都是各个电源单独作用时得到的结果的代数和。 4 .重叠原理，例如通过重叠原理求出： I=？I=2A、I=1a、I=I=1a、分解电路解，应用重叠定理，标明应注意的问题，3 )解问题时各旁路电流、电压的正方向。 原电路中各电压电流的最终结果是各电压分电流的代数和。2 )分解电路时，只剩下一个电源，剩下的电源“除去

10、源”:将恒压源短路，即E=0的恒流源开路，Is=0。 电路的馀数结构和参数没有变化，1 )重叠定理仅适用于线性电路(电路参数不随电压、电流的变化而变化)。 (4)叠加原理只能用于电压和电流的计算，不能求出电力。无源二端子网络：二端子网络没有电源，有源二端子网络：二端子网络中包含电源，二端子网络：如果一个电路仅通过两个输出端子与外部电路连接，则该电路被称为“二端子网络”。 5、达宾定理、等效电源定理的概念、有源二端网络用电源模型替换，成为等效电源定理。注意：“等效”对端口外(负载r )是等效的，是丹尼宁定理，等效电压源的内阻(R0 )等于活动的二端网络除了源以外对应的无源二端网络的等效电阻。 (源除外：电压源短路、电流源切断)，等效电压源的电动势(e )等于有源二端子网络的开路电压U0，例如： R1=20，R2=30R3=30，r4=20e=10v:r5=10时，I5=？ 等效电路，第一步骤：求出开始电压U0，第二步骤：求出输入电阻R0，第三步骤：求出未知电流I5，时，求出： U=？ 1A、第一步骤：求出开始电压U0。_、a、c、d、U0、步骤2 :求出输入电阻R0。 等效电路.第三步骤：未知电压u，5， 为了求出知识，诺顿定理：诺顿定理表示，包含任何源的线性一