直流电路总结、习题课.ppt

1、第一章 直流电路小结,本章要求: 1了解电路的作用和组成。理解电路的三种工作状态。 2理解电路模型及理想电路元件(电阻、电感、电容)的物理性质，理解电压、电流参考方向及关联参考方向的概念和实际应用的意义。 3理解理想电压源和理想电流源的概念，掌握其特点。 4熟练掌握基尔霍夫定律，掌握电路中电位的计算方法。 5掌握用支路电流法、叠加定理和戴维宁定理分析电路的方法。 6了解电压源和电流源等效变换的条件及方法。,重难点： 电压和电流的参考方向及关联参考方向、基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理。,简单电路：一个电源和多个电阻组成的，可以用电阻的串、并联简化并利用欧姆定律进行计算的电路。,复杂电路：两个

2、以上含有电源的支路组成的多回路电路，不能运用电阻的串、并联分析方法简化成一个简单回路的电路。,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center、Sichuan Petroleum School,1、电路的组成和功能2、实际电路和电路模型3、电路的基本物理量,一、电路的组成及基本物理量,电源与负载 在电源作用下，电路中产生了电压和电流。所以电源又称为激励源，而在电路中产生的电压和电流则称为响应。 根据这种因果关系，激励与响应 有时也称为 输入与输出。,必须在一定的条件下，对实际器件加以理想化处理，即：一定条件下突出其主要的电磁性质而忽略其次要因素，这种用理想电路元器件来代替实

3、际电路元器件构成的电路为电路模型，简称为电路。,本书的研究对象是电路模型而不是实际电路,对任何电路进行分析、计算时都应先指定相 应各处电流、电压的参考方向。 电流、电压的参考方向是分别独立地、任意 指定的。 分析电路一律以参考方向为准，而不必考虑 电流、电压的实际方向。,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center、Sichuan Petroleum School,二、电学两大定律 1、欧姆定律 2、基尔霍夫定律,1、欧姆定律,表明电流、电压和电阻三者之间的基本关系。是电学中的一个基本定律，也成为伏安特性。 表述为：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导

4、体的电阻成反比，其公式为：,实际应用中欧姆定律有以下两种：,（1）部分电路欧姆定律，也称做外电路欧姆定律，它忽略电源内阻，把电源看成一个理想的电动势提供者。,（2）全电路欧姆定律，也称做闭合电路欧姆定律，它不忽略电源内阻，电源是一个具有内阻的电源。,全电路分为内电路和外电路。,电阻串联分压定理,定理：串联电路中，电压的分配跟电阻成正比。,电阻越大，分得的电压越大； 电阻越小，分得的电压越小。,公式：,电阻并联分流定理,定理：并联电路中，电流的分配跟电阻成反比。,电阻越大，分得的电流越小； 电阻越小，分得的电流越大。,公式：,2、基尔霍夫定律,基尔霍夫第二定律：在任一时刻，对任一闭合回路，沿回路

5、绕行方向上各段电压代数和等于零。 应用基尔霍夫第二定律时要注意电阻压降和电源电动势的正负确定；此定律还可推广用于不闭合的假想回路。 基尔霍夫定律是电路普遍适用的规律。,基尔霍夫第一定律：在任一瞬间通过电路中任一节点的电流代数和恒等于零。 应用基尔霍夫第一定律时要注意电流实际方向与参考方向的关系，此定律还可将节点推广成一个任意假定的封闭面。,支路、节点、回路和网孔的理解。,三、分析求解复杂直流电路的方法 1、支路电流法 2、电压源.电流源的等效变换 3、叠加定理 4、戴维南定理,1、支路电流法 以支路电流为未知量，直接利用“KCL”“KVL”两个定律列出独立的联立方程组，然后求解复杂电路的方法，

6、称为支路电流法。 解题步骤：,1. 设定各支路电流的参考方向和回路绕行方向； 2. 由节点电流定律列出（n1）个独立的节点电流方程（n为节点数）； 3. 由回路电压定律列出b（n 1）个独立电压方程（b为支路数），一般由网孔回路列出； 4. 代入已知数据求解方程组并验证（结果为负值表示电流实际方向与所设电流的参考方向相反）。,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center、Sichuan Petroleum School,18,I = I U = U 可以变换,若:,I,电压源,+,R0,+ ,US,U,电流源,IS,+,由左图:,由右图:,2、电压源、电流源等效变换,在

7、叠加过程中除起作用的电源外,其他电压源短路,电流源断路来处理 (电源为理想电源),当线性电路中有几个电源共同作用时，各支路的电流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和(叠加) 。,叠加定理不能用来求解功率,3、叠加定理,4、戴维南定理,任何一个有源二端线性网络，对外电路来说都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻 R0 串联的电源来等效代替。,等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。,等效电源的电压等于有源二端网络的开路电压U0C，即将待求支路断开后 a 、b两端之

8、间的电压。,注意：“等效”是指对端口外等效,即用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变。,应用戴维南定理求某一支路电流的 方法和步骤：,. 断开并移走待求支路。,. 求出有源二端网络的开路电压U0。,. 求有源二端网络除源后的等效电阻R0。,. 画出等效电压源图,接上待求支路后求解。,例题1：如图所示电路，分别用支路电流法求各支路电流。,解： 1、支路电流法：（1）标定各支路电流参考方向如图示 （2）用KCL、 KVL列方程,四、例题,代入数据求解得： Ia=0.786A Ib=0.357A Ic=0.072A Id=1.071A,例题2：如图所示电路，R1=R2=R3=2 US=10V，IS1=3A， IS2=2A试用戴维南定理求电流I2,Is1,解：（1）求开路 电压Uabo,(2)