基本理论与分析方法.ppt

1、2.1 电阻的等效变换 2.3 电源的等效变换 2.4 支路电流法 2.5 结点电压法 2.6 叠加定理 2.7 戴维宁定理,第二章 电路的分析方法,电阻的串联,电阻的并联,等效电阻,串联各电阻中通过的电流相同。,并联各电阻两端的电压相同。,如果两个串联电阻有： R1R2，则RR1,如果两个并联电阻有： R1R2，则RR2,2. 1 电阻的串联与并联,实际电压源模型,实际电流源模型,a,若实际电源输出的电压变化不大，可用电压源和电阻相串联的电源模型表示，即实际电源的电压源模型；若实际电源输出的电流变化不大，则可用电流源和电阻相并联的电源模型表示，即实际电源的电流源模型。,2.3 电源的等效变换

2、,两种电源之间的等效变换,当接有同样的负载时，对外的电压、电流相等。,Us = Is R0,内阻改并联,内阻改串联,两种电源模型之间等效变换时，内阻不变。,等效变换的条件：,试计算1电阻中的电流 I ：,6,6V,4V,2A,3,2,4,1,I,试计算1电阻中的电流 I ：,(a),2.4 支路电流法,支路：共 ？条,回路：共 ？个,节点：共 ？个,6条,4个,独立回路：？个,7个,有几个网孔就有几个独立回路,(1) 应用KCL列(n-1)个结点电流方程,因支路数 b=6， 所以要列6个方程。,(2) 应用KVL选网孔列回路电压方程,(3) 联立解出 IG,支路电流法是电路分析中最基本的方法之

3、一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多，求解不方便。,对结点 a： I1 I2 IG = 0,对网孔abda：IG RG I3 R3 +I1 R1 = 0,对结点 b： I3 I4 +IG = 0,对结点 c： I2 + I4 I = 0,对网孔acba：I2 R2 I4 R4 IG RG = 0,对网孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 = E,试求检流计中的电流IG。,RG,2. 5 结点电压法,结点电压的概念：,结点电压法：以结点电压为未知量，列方程求解。,在求出结点电压后，可应用基尔霍夫定律或欧姆定律求出各支路的电流或电压。,在左图电路中只含有两个结点，若设 b 为参考结点，则电路

4、中只有一个未知的结点电压。,任选电路中某一结点为零电位参考点(用 表示)，其它各结点对参考点的电压，称为结点电压。 结点电压的参考方向从结点指向参考结点。,+,原电路,U1单独作用,U2单独作用,叠加原理：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。,2.6 叠加原理,用叠加原理求下图所示电路中的I2。,根据叠加原理: I2 = I2 + I2=1+（1）=0,12V电源单独作用时：,7.2V电源单独作用时：,1.叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、电流的变化而改变）。,2.叠加时只将电源分别考虑，电路的结

5、构和参数不变。暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令U=0；暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令Is=0。,3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电流的代数和。,应用叠加定理要注意的问题,4. 迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来求功 率，即功率不能叠加。如：,5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分支 电路的电源个数可能不止一个。,设：,则：,2.7 戴维宁定理与诺顿定理,二端网络的概念： 二端网络：具有两个出线端的部分电路。 无源二端网络：二端网络中没有电源。 有源二端网络：二端网络中含有电源。,无源二端网络,有源二端网络,电压

6、源 （戴维宁定理）,电流源 （诺顿定理）,无源二端网络可化简为一个电阻,有源二端网络可化简为一个电源,任何一个有源二端线性网络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。,等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U0，即将负载断开后 a 、b两端之间的电压。,等效电源,2.7.1 戴维宁定理,已知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 U=10V 求：当 R5=16 时，I5=?,等效电路,R0 =RAB,戴

7、维宁等效电路,第一步：求开端电压UABO,RAB,第二步：求输入电阻RAB,R= R1 / R2 R1 / R2 =20/3030/20 =12+12 =24,任何一个有源二端线性网络都可以用一个电流为IS的理想电流源和内阻 R0 并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。,等效电源的电流 IS 就是有源二端网络的短路电流，即将 a 、b两端短接后其中的电流。,等效电源,2.7.2 诺顿定理,戴维宁定理 练习题,US =（30/50） RS +30 US =（50/100） RS +50,R0 =200 k US =150V,如图所示有源二端网络，用内阻为50k的电压表测出开路电压值是30V，换用内阻为100k 的电压表测得开路电压为50V，求该网络的戴维宁等效电路。,根据测量值列出方程式：,叠加定理 练习题,