《电工基础》(劳动第五版)课件——第三章

1、3-1基尔霍夫定律3-2电压源和电流源的等效转换3-3 david south定理3-4叠加原理，1 .理解复杂回路与简单回路的区别，理解复杂回路的基本术语。2.掌握基尔霍夫第一定律的内容，理解其应用。3.掌握基尔霍夫第二定律的内容，理解其应用。3-1 kirchhoff的法则、电阻字符串、并行简化无法解决的回路称为复合回路。连接节点上具有电气元件的三条或多条线材的连接点称为节点。一、复合电路的基本概念、图3-1复合电路的示例、分支电路相邻节点之间的分支称为分支。它由一个或多个连接在一起的电气构件组成，每个分支除了两个端点外没有其他节点。有电源的分支称为主动分支，没有电源的分支称为被动分支。回

2、路和网格回路的一个闭合路径称为回路。循环只能包含一个分支，也可以包含多个分支。电路图中未分割成其他分支的最简单电路称为独立回路或孔。孔必须是回圈，但回圈不一定是孔。基尔霍夫第一定律也称为节点电流定律。表示在任何时刻进入一个节点的电流的总和等于离开该节点的电流的总和。也就是说，从任何节点进入该节点的电流的对数和常数等于0。第二，kirchhoff第一定律，总电流流入=总电流流出=总电流流出，kirchhoff第一定律，在应用kirchhoff第一定律求解未知电流时，可以首先假定分支电流的参考方向，列出节点电流方程式。通常，流向节点的电流为正值，离开节点的电流为负值，根据计算值的正负确定未知电流的

3、实际方向。某些分支中的电流可能是负值，因为假定的电流方向与实际相反。是在图标回路中查找i1=2a、i2=-3a、i3=-2a和电流i4。解决方案：可以替代已知为基尔霍夫第一定律的值，并且是电路查找电流i3，如图所示。i3=0描述了：中的a节点，因为i1=i2。同样，由于i4=i5，b节点也需要i3=0。因此，未构成电路的单分支电流为零。kirchhoff的第一定律可以一般化适用于所有假设的封闭面(一般化节点)。或者，流向该闭合面的电流等于恒定离开该闭合面的电流。广义节点，是在下图所示的回路中查找电流ia=1a、ib=-5a、ica=2a、电流ic、iab和ibc。解决方案：可用第三条，基尔霍夫

4、第二条定律，也称为电路电压定律。电路中每段电压降的对数和常数表示为零。公式表示为：功率电动势之和=电路电压降之和的总高度=下降总高度，kirchhoff的第二定律，kirchhoff的第二定律的另一个表示，即：在任何电路循环方向，电路电动势的对数和常数等于电阻的电压降的对数之和。 u=0表示如果电流的基准方向与回路循环方向匹配，则电流对电阻产生的电压降取正数或负数。电动势还将从功率的正负极电压取正，反之，取负的电压处理。如果使用sigma e=sigma ir，则电阻的电压规定与sigma u=0相同，但电动势的符号相反。也就是说，如果循环方向与电动势的方向(即电源阴极通过电源内部指向正极)相

5、匹配，则电动势取正，但取负。4，分支电流方法，范例取得下图中展示的电路，e1=18v，e2=9v，r1=r2=1 ，r3=4 ，每个分支电流。解决方案：(1)显示了每个分支电流参考方向和独立电路的循环方向，并使用kirchhoff的第一定律列出了节点电流方程(2)使用kirchhoff的第二定律列出了电路电压方程。电路1具有回路2，联建方程式(3)所解析电流的方向与假定的方向相同。分支电流是未知量，按照基尔霍夫定律列出节点电流方程和电路电压方程，然后一起解决的方法称为分支电流方法。分支电流参考方向和独立回路循环方向可以任意假设，迂回方向通常与电动势方向一致，对于具有多个电动势的电路，则采用大电

6、动势作为循环方向。在上面的例子中，有三个分支，但只有两个节点，在解决这样的电路时，可以先求出两个节点之间的电压，然后求出每个分支电流。节点电压方法，1 .了解电压源和电流源的特性。2.电压源和电流源之间的等效转换正确。3-2电压源和电流源的等效转换，通常内部电阻为零的电源称为理想电压源，或恒压源，其符号如图所示。理想的电压源实际上不存在，电源具有一定的内部电阻。分析电路时，实际电源可以用称为电压源模型(称为电压源)的恒压源和内部电阻排成一行。一、电压源、理想电压源(恒压源)电压源模型、二、电流源、通常内部电阻无限的电源也称为理想电流源、恒流源。实际的理想电流源不存在，在分析电路时，可以用电流源

7、和内部电阻并行表示一个实际电源。这称为电流源模型。理想电流源(恒流源)、电流源型号、3、电压源和电流源的等效转换、同一电源上的两个电源型号需要外部对等时，对于相同的电阻r，应该出现相同的效果。也就是说，负载电阻必须获得相同的电压u和电流il，电源的内部电阻r也必须相同。电压源和电流源的等效转换，【示例】将图a的电压源转换为电流源，将图b的电流源转换为电压源。电压源和电流源等效转换时，请注意以下事项： 1:电压源正极和负极参考方向必须与转换前后电流的基准方向一致。2.两种实际电源等效转换表示外部等效性，外部电路各部分的计算相同，但电源内部的计算不相同。3.理想电压源和理想电流源不能进行等效转换。

8、是电路使用电源转换方法查找r3分支的电流，如图a所示。受控源，如上所述的电源由独立电源，即从各个源供给的电压或电流，由电源本身决定，独立于电源外部的其他电路，受控源的电压或电流由其他电路的电压或电流控制。要区别于独立源，受控源的图形符号显示为菱形。受控电压源受控电流源受控源的图形符号。受控源是四端组件，一对是输入端，另一对是输出端，输出受输入控制。因此，输入量称为控制量，输出量称为控制量。根据控制量是电压还是电流，控制源可以分为4种类型：电压控制电压源(vcvs)，具体取决于控制源是电压源还是电流源。电压控制电流源(vccs)；电流控制电压源(ccvs)；电流控制电流源(cccs)。晶体晶体管

9、和等效的控制源模型，1 .可以理解大卫nan定理并将其应用于计算电路分析。2.了解负载获得最大功率的条件和功率匹配的概念。3-3 david south定理，1，david south定理，一个复杂的电路不需要所有分支的电流，只需要一条路上的电流，首先需要的分支移动很远，剩下的对应一个电压源，所以计算很容易。大卫南定理就是提出了这种方法，所以大卫南定理也称为等效电压源定理。此等效电压源电路也称为戴维森等效电路。具有两个引线的所有电路(也称为网络)称为双端网络。如果此电路包含电源，则称其为主动端子网络，否则称其为被动端子。主动双端网络手动双端网络，使用david south定理解决的步骤如下：1

10、。戴维南定理仅适用于线性有源双端网络，如果活动双端网络中包含非线性电阻，则不能应用戴维南定理。2.绘制等效电路时，电压源参考方向必须与选定的活动双端网络断路电压参考方向相匹配。例如，桥接电路在r1=10 、r2=2.5、r3=5 、r4=20 、e=12.5v(无内部电阻)、r5=69 、电阻r5中如图b所示，首先移动：(1)中的r5分支以找到开路电压uab。(2)找到图c所示的等效电阻rab(必须卸下电源并将其视为短路)。(3)如图d所示，如果绘制等效电路并连接r5，则：负载电阻和电源的内部电阻相同，因此(r=r)从负载中获得的最大功率是从负载中获得最大功率，即从电源输出中获得最大功率，因此

11、，此条件也是电源输出中最大功率的条件。如果电动势和内阻恒定，则负载功率p与负载电阻r的关系曲线如图所示。负载获得最大功率的条件，结论不仅限于实际电源，同样适用于有源双端网络转换产生的等效电压源。示例在图a所示的电路中，电源电动势e=6v，内部电阻r=10，电阻r1=10，r2要获得最大功率，r2的电阻值应该是多少？此时r2获得的电力是多少？从：(1)中卸下r2分支，将左侧电路视为活动端网络(图b)。(2)将有源二端网络转换为电压源(图c)。(3) r2=r0=5 可以从r2获得最大功率(图d)。如果负载电阻等于电源的内部电阻，则称为负载和电源匹配。此时，负载和电源的内部电阻消耗的功率相同，电源

12、的效率只有负载功率和电源输出的总功率比率的50%。对于电子电路，信号通常很弱，需要从信号源获取最大功率，因此必须满足匹配条件。如果负载电阻和信号源内阻不同，为了匹配，在负载之前经常访问变换器。输出电源大转换器在未连接转换器前输出电源低功耗接入转换器后的作用，1 .了解叠加原理的内容和适用的条件。利用嵌套原理，可以正确分析计算电路。3-4叠加原理，实际电路设置e1单独作用e2单独作用叠加原理，解决包含多个独立源的复杂电路时，将其分解成单独作用的简单电路进行研究，然后叠加计算结果，求出原始电路的实际电流，电压的原理称为叠加原理。应用叠加原理故障诊断步骤如下：计算功率不能使用叠加原理直接叠加。(1)

13、嵌套原理仅适用于线性回路。(2)在计算个别电源的个别作用所产生的电流(或电压)时，电路的其他独立恒压源应作为短路(即us=0)，其他独立恒流源应作为开路(即is=0)，所有独立源的内部电阻应保持不变。(3)重叠时，必须注意每个元件在图表中显示的参照方向，如果所需元件的参照方向与图中的总参照方向一致，则应在重叠中使用正号，反之亦然。(4)叠加原理只能用于计算线性电路的电流或电压，但由于电力和电流(或电压)之间不是线性关系，因此不能使用叠加原理计算电力p。本章摘要，1 .基尔霍夫第一定律反映了节点分支电流之间的关系。表达式为： i输入= i。2.基尔霍夫第二定律反映了电路各分量电压的关系。表达式为： e= ir。分支电流方法是分支电流未知量，根据基尔霍夫定律列出节点电流方程和电路电压方程，然后使用联立方程求出每个分支电流。如果电路有m个分支、n个节点，则可以列示(n-1)个独立节点电流方程式和m- (n-1)个独立电路电压方程式。4 .如果电压源与电流源的外部特性相同，则对于外部回路，这两个电源是相同的。电压源转换为电流源：内部电阻r电阻保持不