电工与电子技术之直流电流.ppt

1、电工与电子技术,五邑大学信息学院 梁新荣,伟伦中心402 TEL：3299874,电工技术在生活、工作中无处不在； 电子技术是实现由纺织大国到纺织强国转变的重要手段。,前言,1 直流电路,1.1 电路的概念及基本电量的正方向,1.1.1 电路与电路模型,1. 电路,电路就是电流流过的闭合路径，它是根据实际中某种需求将电工设备或元器件按一定方式连接起来，形成电流的通路。,图1-1-1为手电筒电路示意图，它是由干电池、开关、灯泡和外壳构成的。,其中：,*电池提供电能，它是将化学能转换成电能，称为电源。,*灯泡是消耗电能，将电能转换成其它的能量，称为负载。,*开关和外壳是连接电源和负载的中间部分，称

2、为中间环节。,图1-1-2为电力系统和无线电扩音系统的框图。,2.电路的组成：,电路就是由电源、负载和中间环节或者由信号源、负载和中间环节组成。,其中发电机和话筒属于电源类，发电机是将其它能转换成电能，为电路提供能量；话筒是将语音信号转换成电信号，为电路提供电压信号，我们称为信号源。,电源：将其他能转换成电能的装置，如电池、发电机、话筒等。,负载：取用电能的装置，它是将电能转换成其他能的形式。如灯泡、电炉、电动机、扬声器等。,中间环节：连接电源与负载之间的部分，如导线、开关、变压器、放大器等。,3.电路的作用：,a. 电能的传输和转换；b. 信号的传递和处理。,4.电路模型,由理想化元件组成的

3、电路，称为电路模型，简称电路,理想化元件就是在一定条件下突出主要的电特性，如开关，忽略导通和关断电阻，则将开关闭合时认为是短路，导通电阻为零，断开时认为是电阻无穷大。对于作为电源的电池其参数可以用内阻和电动势来表示，而灯泡可以看成是纯电阻，其它特性忽略不计。,图1-1-1手电筒电路可简化成图1-1-3所示的电路,注：今后所指的电路都是电路模型。,激励：将电源的电压和电流称做激励。,响应：将激励在电路所引起的各部分电压和电流叫做响应。,电路的理想元件都有自己的符号，图1-1-4是常用的一些元器件的符号。,电路分析：就是研究电路的激励和响应的关系。,电路中基本的电量为电动势、电压和电流。在复杂电路

4、中，它们的方向很难确定，因此需要先设定一个方向，这个方向称为参考方向，也叫正方向，以后电路中所指的方向一律为参考方向。,1.1.2 电路中基本电量的实际方向及其正方向,1.电流,a.概念： 电荷或带电粒子的定向移动形成了电流，在数值上等于电荷对时间的变化率，即,注：电流的基本单位为A（安培），此外还有毫安（mA）、微安（A）、纳安（nA）。1A103 mA ； 1A106 A ； 1A109 nA,*若电流随时间而交变，称为交流，用AC（Alternating Current）表示；若电流不随时间而交变，则称为直流，用DC（Direct Current）表示。,如图1-1-5所示的简单电路，电

5、流的实际方向是由电源的正极流出。,b. 实际方向：,因此在分析电路时，先假定电流的方向即正方向，再去计算电路，如图1-1-7(a）中电流I1的方向,也可设定图1-1-7(b）的方向。,在复杂电路中，很难确定电流的实际流向，如图1-1-6所示电路中R1和R2流过的电流。,c. 参考方向：,d. 电流正方向的表示,正方向可用箭头表示，如图1-1-8（a）表示电流由a流向b；也可用下标表示，如图1-1-8（b） Iab，也表示电流由a流向b。,若某元件有电流流过，其两端必然有电位之差，即电压。如图1-1-9中A、B两点的电压为,a. 概念：,其中VA为A点的电位，VB为B点的电位。电位的概念在后面单

6、独讨论。无论是电压还是电位，其基本单位都是V（伏特），除此之外，还有KV（千伏特）、mV（毫伏特）。 1V=103mV ; 1V=10-3KV,2. 电位与电压,在数值上等于电源将单位正电荷从电源负极运送到电源正极所做的功。,b.电压的实际方向：,电压的实际方向是由高电位指向低电位，是电位降低的方向,如图1-1-9中实箭头的方向，即由A点指向B点,为电压的实际方向。,c. 电压的正方向： 和电流一样，在复杂电路中电压的实际方向有时也很难确定，这样在分析电路时也需要先设定好正方向，这样计算后的值有正有负。,d. 电压正方向的表示方法 电压正方向的表示可用箭头、下标和“+”“”号表示。如图1-1-

7、10所示电路，都表示a点的电位比b点的电位高。,当U0时，说明所设电压正方向和实际方向一致；当U0时,说明所设电压正方向和实际方向相反。,图1-1-9中，U=6V， U6V,例1-1-1 图1-1-11(a)所示为某电路的一个电阻，若Uab5V，试问a、b哪点电位高？在图上标出实际极性。,解：由于Uab5V，故 Uba5V,电压的实际极性是电位降的方向，故b点的电位比a点高。实际极性如图1-1-11(b)所示。,例1-1-2 在图1-1-12中U1=6V，U2=4V，试求Uab？,解： UabVaVb VaVc Vc Vb UacUcbU1U2 64=10V,由于Uab10V0,说明a点的实际

8、电位比b点低。,3. 电动势（不必讲） 电动势是一种电源力，在数值上等于电源将单位正电荷由电源的负极移到电源的正极所做的功。,故电动势的实际方向是电位升的方向，是从电源的负极指向电源的正极。如图1-1-13所示由b指向a。,一般电动势的方向是已知的，但如果不知其实际方向，有时也要设定电动势的正方向。如图1-1-14中，E的方向为参考方向，可以用箭头表示，也可以用下标表示，即Eba，或者“”“”，都认为a点的电位高于b点。但若数值上可看出其实际方向，如E0,说明实际方向如此；若E0,说明实际方向相反。,4. 关联方向和非关联方向,由于电路中电压、电流的实际方向不确定，所以假定的方向随人而定。一般

9、地为了分析计算方便，我们取电阻两端的电压和电流的正方向相同，称为关联方向。当电压和电流取关联方向时，此时只标出电流的方向即可。,R1两端电压U1和电流I为非关联方向；R2两端电压U2和电流I为关联方向；,对于图1-1-15所示的部分电路,1.2 电路的基本定律,1.2.1 欧姆定律,1. 内容：对于线性电阻，其两端的电压与流过的电流成正比。,图1-2-1为电路中的某个电阻，其两端的电压和电流是取关联方向，则欧姆定律可表述为,若电阻两端的电压和电流取非关联方向，如图1-2-2所示，则欧姆定律可表述为,2. 伏安特性 某元件两端的电压与通过的电流之间的关系曲线称为它的伏安特性。,对于线性电阻，其伏

10、安特性为通过原点在一、三象限的直线，如图1-2-3所示，与电流轴的夹角为。,其斜率为,对于非线性电阻，其两端电压和电流不符合欧姆定律，其伏安特性曲线也是非线性的，如图1-2-4为稳压管2CW15的伏安特性曲线。,1.2.2 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是分析和计算电路的基础，它包括电流定律和电压定律。,电流定律是给出电路中任意一节点上电流的关系，而电压定律是给出任意一回路的各段电压的关系。,(1)节点：电路中由3条或3条以上电流通路相连接的点。如图1-2-5中的A点、B点和C点。,(2)支路：两个节点之间通过同一电流的电路分支。图1-2-5中有5条支路。,(3)支路电流：每条支路中流过的电流，如

11、图1-2-5中的I1I5。,(4)回路：由一条支路或多条支路构成的闭合路径。图1-2-5中，有6个回路，其中3个不包含其他回路的称为网孔。,下面介绍节点、回路等几个概念。,基尔霍夫电流定律（KCL）,在任一瞬间，流入电路中任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和 。写成公式为,或写成,也就是说在任一瞬间，流入电路中任一节点的电流的代数和恒等于零。若设流入节点的电流为正，则流出该节点的电流为负。,对于图1-2-5中的三个节点可列方程为,A点：,同理可写出B点和C点的KCL方程为,C点:,B点：,注：由上面的式子可以看出，B点的电流方程不独立。若电路中有n 个节点，则只能列(n1)个独立的电流

12、方程。,即在任一瞬间，流入电路中任一假想闭合面的电流之和恒等于流出该闭合面的电流之和。即,KCL定律可将节点扩展成一个假想的闭合面，如图1-2-7所示。,例1-2-2求图1-2-8所示电路的电流I。,解：由KCL可得,62+10+I,I2A,注：负号说明实际的电流流向是向下的。,基尔霍夫电压定律（KVL）,在任一瞬时，沿任一回路，顺时针或逆时针绕行一周，则沿着该回路的所有支路电压降的代数和等于零。即：,其中的正负是这样规定的：当选定绕行方向（顺时针或逆时针）对于方程左边的电压U，若方向与绕行方向一致，电压取正值，否则为负值；对于方程左边电阻压降IR，若其两端的电压与通过的电流取关联方向，当电流

13、的方向与绕行方向一致取正值，否则取负值。 总原则：电压降为正，电压升为负。,对于图1-2-5所示电路的一个回路，如图1-2-9所示，若选择顺时针方向作为绕行方向，则回路电压方程为,对于图1-2-5电路的三个网孔，即图1-2-10所示，KVL方程为,注：对于图1-2-9所示回路的电压方程，很明显不是独立的。,*KVL也可以扩展到开口电路：对于图1-2-5(a)所示电路，取绕向为顺时针，如图1-2-5（b）所示则其AB两端电压为,或取左边开口回路，如图1-2-5（c）所示，则,例1-2-3如图1-2-11所示电路中，已知I2=0.6A，I3=0.4A，R7=10，求电阻R7两端的电压U7。,解：对

14、于假想的虚线围成的闭合面，有,I7I2I3=0,则： I7 I2I3 0.60.4 1(A ),由于U7和I7取关联方向，,故: U7=I7R7=110=10V（负号说明实际方向与正方向相反）,例1-2-4 试写出图1-2-12（a）所示电路中三个网孔的KVL方程。若已知E115V，I4=1.5A，R4=8，求电压UAD？,由KVL可得: UAD+I4R4-E1=0,UAD=E1I4R4 =151.58=3V,解：取绕向为顺时针方向，并设定各支路电流正方向，如图1-2-12(b)所示，则三个网孔的KVL方程为,*当S既不打在2处也不打在1处时，电源的两端断开，称为电源的开路工作状态。,1.3

15、电源的工作状态,最简单的电路如图1-3-1所示，S为转换开关,*当S打在2处时，电源和负载接通，称为电源的有载工作状态,*当S打在1处时，电源两端相接，称为电源的短路工作状态,1.3.1 电源的有载工作状态,电源带负载的电路如图1-3-2所示。则：,E=IR0+IR= IR0+U,故： UEIR0,电源两端的电压等于电源电动势减去内阻上的压降。,(1) 功率平衡式,对于图1-3-2的电源有载状态，若将式UEIR0两端乘以电流I，可得,设：,为电源输出功率，也是电路负载所消耗的功率,为电源产生功率,为电源内阻所消耗的功率,注：功率的单位为瓦特（W），还有千瓦（ KW ），毫瓦（mW），1W10-

16、3KW， 1W 103mW,2.功率,则可将UIEII2R0改写为：,此式即为电路的功率平衡式，也就是说在任何电路中电源产生的功率恒等于电路所消耗的功率与内阻所消耗的功率之和。,例1-3-1 电路如图1-3-4所示，试计算电流I的值和电源端电压，并验证功率平衡。,解：电流I为,电源端电压为 UEI Ro821=6V 或 UI R23=6V,即电源端电压也是负载两端的电压。,电源输出功率为 PU I62=12W,电源产生的功率为 PEE I82=16W,内阻所消耗的功率为 P0=I2 R0=221=4W,故 PEP+Po,或负载消耗的功率为 PRI2 R223=12W,则 PEPo+PR，说明电

17、源产生的功率和电路消耗的功率相平衡。这对于任何电路都是适用的。,如何判定某一元件是电源还是负载呢？可以从元件的电压、电流的实际方向和正方向两方面来判定。,a. 根据元件两端的电压和电流的实际方向,(2) 电源和负载的判定,对于图1-3-5所示元件，已知其两端电压和电流的实际方向，则：,若电流从“”流出，则为电源元件，如图1-3-5(a）所示；若电流从“”极流入，则为负载元件。如图1-3-5(b）所示。,解： （a）为电源 （b）为负载 （c）为负载,例1-3-2 判断图1-3-6所示元件是电源还是负载？,b.根据电压和电流的正方向,*若电压和电流的正方向为关联方向，如图1-3-7（a）所示，则

18、,*若电压和电流的正方向为非关联方向，如图1-3-7（b）所示，则,例1-3-3 试计算图1-3-8所示元件的功率、电压和电流的实际方向，并判断是电源还是负载，是产生功率还是吸收功率。,解： （a）PUI10（2) 20W0,为电源元件，产生功率。电压的实际方向是从左向右，电流的实际方向是从右流向左。,（b）PUI（6)1=6W0,为负载元件，取用功率。电压的实际方向是从下指向上，电流的实际方向与正方向相同。,3. 额定值,在电路的有载工作状态下，如果电路的电流和功率过大，则可能引起电源、负载以及电路的其它部分过热，使其寿命下降或损坏。或者电压过高，使电工设备绝缘击穿，而使其漏电或损坏。,为了

19、安全经济地使用电器设备，在其出厂时，对它的电流、电压、功率等电量有严格的限定，此限定值即为额定值。对于电阻类负载，一般给出额定电压UN和额定功率PN，其它的量可以由公式计算出来。若电器是在额定值下运行，则称为额定工作状态，一般电器都是工作在额定工作状态，这样它的利用是最经济也是最合理的。,例1-3-4 有一220V/60W的电灯，接在220V的电源上，试求通过电灯的电流和电灯在额定电压下的电阻。若电灯每晚工作3小时，问一个月（按30天计算）消耗电能多少？,解：,一个月用电为,1. 电源的空载状态,图1-3-1中开关S既不合在1处，也不合在2处，处于悬空状态，则为电源的开路或空载状态，如图1-3

20、-11所示,1.3.2 电源的空载与短路状态,其电流、电压与功率为,此时电源的端电压称为开路电压或空载电压，用U0表示；在这种情况下，电源不输出功率，而电路也不消耗功率。,在图1-3-1中开关s合在1处，即由于某种原因使电源两端短路，如图1-3-12所示,2.电源的短路状态,其中IS称为短路电流。 由于电源内阻很小，故短路时短路电流IS很大，电源的功耗很大，会烧坏电源，因此这种状态是不允许的。但在焊接时，却利用短路电流大来焊接金属。,其电压与电流及功率为,1.4电路的分析方法,1.4.1支路电流法 此方法是应用基尔霍夫定律，以各支路电流为求解对象，对复杂电路进行分析和计算。其步骤为：,(3)若

21、有b条支路，则根据KVL可列b-(n-1)个网孔电压方程；,(1) 标出各支路电流的正方向，选定网孔回路的绕行方向；,（2) 若有n个节点，则根据KCL列出(n-1)个节点电流方程；,(4) 联立电压电流方程求解，即可得出各支路电流。,注：此方法适用于求所有支路电流的电路计算。,例1.4.1用支路电流法求解图1-4-1电路中的各支路电流。,解：此电路有三条支路，有三个未知的支路电流，故应列三个方程求解。,本电路有两个节点，两个网孔，应列一个独立的电流方程和两个独立的电压方程,设绕向为顺时针，根据KCL和KVL得：,代入数值为：,解得:,解：首先设定各支路的电流，如图1.4.2中I1I4。其中8

22、A为恒流源。,节点电流方程为,例1.4.2 试求图1.4.2所示电路的各支路电流。,回路电压方程为（设顺时针作为绕行方向）,解得：,代入数值，联立电流和电压方程求解：,1.4.2 电源的等效变换,电源的电路模型有两种：电压源和电流源。电压源是以电压的形式表现出来，如实验室用的稳压电源。而电流源是以电流的形式表现出来，如半导体晶体管可看成为电流源，下面分别叙述这两种电源。,1.电压源,a. 恒压源：若电源的端电压恒定不变，即与负载无关，此电源称为恒压源，也称为理想电压源。,如图1-4-3为它的电路模型,其电源端电压恒定不变，负载电流I只决定于负载电阻的大小。,电压与电流为：,其电源外特性如图1-

23、4-4所示：,b.实际电压源（简称电压源）,实际电压源为恒压源与一电阻相串联的电源模型，如图1-4-5所示,其电源外特性曲线如图1-4-6,电源端电压为：,即电源端电压随负载电流增加而下降。,a. 恒流源：若电源的输出电流恒定不变，即与负载电阻无关，此电源称为恒流源，也称为理想电流源。,其电路模型如图1-4-7,2.电流源,外特性如图1-4-8所示,其输出电流和电压为：,即输出电流不变，其电源电压只决定于负载电阻的大小。,实际电流源为恒流源与内阻相并联的电路模型，如图1-4-9所示,b.实际电流源（简称电流源）,其电源外特性曲线如图1-4-10所示,电源端电压为：,若电压源与电流源的外特性相同

24、， 即式子UEIRo和UISRoIRo相同，也就是电压源和电流源的外特性曲线重合，则对外电路来讲两个电源可进行等效变换。 如图1-4-11所示。,3电压源与电流源的等效变换,等效规则：,*已知电压源E和内阻Ro，当等效成电流源时，电流源的电流为IS =E / R0 ，内阻为Ro。,*已知电流源电流IS和内阻Ro，当等效成电压源时，电压源为 EISRo ，内阻为Ro。,注意：,（1）当进行电源等效变换时，不能对所求支路进行变换，要保留该支路；,（2）要注意电压源的极性与电流源电流的方向，电压源的正极即为电流源电流所指的方向；,（3）恒压源与恒流源不能进行等效变换，因为恒压源的内阻等于零，恒流源的

25、内阻无穷大，恒流源等效的电压源和恒压源等效的电流源都不是有限值；,（4）凡是与恒压源相并联的元件，对外电路来讲，都可去掉，因为其两端电压恒定；凡是与恒流源相串联的元件，也可以去掉，因为该支路的电流恒定。,利用电源等效变换的方法分析计算直流电路，就是将多电源电路转化为单电源电路，再进行求解。它适合于求某一条支路的电流。,例1-4-3 试将下面图1-4-12中(a)-(c)三个电路的电压源等效成电流源，将电流源等效成电压源。,解：（a）对于图1-4-12（a），等效电流源的电流为2A，方向向上，内阻不变为5，如图1-4-13所示；,(b) 对于图1-4-12（b），等效电压源的电压为20V，极性下

26、正上负，内阻不变为4，如图1-4-14所示；,（c）对于图1-4-12（c），与20V相并联的4电阻及与10A恒流源相串联的15V恒压源都可以去掉，如图1-4-15所示。,解：先设定E3、R3支路的电流的正方向，如图1-4-16所示,例1-4-4 如图1-4-16所示电路，试求E3、R3支路的电流。同教材例1-9,注意：保留该支路，对其余电路的电源进行等效变换。,首先将电压源等效成电流源，内阻不变；将电流源等效成电压源，内阻不变 ，变换过程如下。,再将电流源合并成一个电流源 ，并将此电流源再等效成电压源,则所求支路电流为,负号说明所设的正方向与实际方向相反。,例1-4-5 电路如图1-4-17

27、所示，试求电流I4的值，并验证电路的功率平衡。同习题1-9,解: (1)对于求I4的电流，6的电阻和10 的电阻可以去掉，则电路如图1-4-18所示。,再进行电源等效变换，过程如下:,则电流I4为,(2) 从原电路求功率,求各支路电流,则各元件功率为：,电阻： 6：24W；10 :10W；5 ：7.2W； 4 ：36W；20 ：0.8W,电源： 2A:216=32W0 ； 10V：102.2=22W 8V：38=24W,负载消耗的功率PR78W，电源产生的功率 PE 78W，故电路功率是平衡的。,1.4.3 节点电压法,此方法是适合于求解具有两个节点、多条支路的电路，它是通过求两节点之间的电压

28、来求各支路电流的，实质上是基尔霍夫定律的应用，下面来推导两个节点之间电压的公式。,如图1-4-18所示的电路，有两个节点A和B，其之间电压为UAB,此电路有四条支路，其中一条为恒流源支路，电流已知，故只要求出其它三条支路的电流I1、I2和I3即可,由KCL可列节点A的电流方程为,将E1、R1及UAB单独取出，如图1-4-19所示，则由KVL可得,同理可得其它两个电流：,将上面三个电流代入式I1+IS=I2+I3中得,注意：上式中电压源的极性与电流源电流的方向。,若某电压源的极性与节点电压的方向相同，取正值。若某电流源的电流方向与节点电压的方向相反取正值。,整理得,注意：节点电压法适用支路数多，

29、而只有两个节点的电路。,节点电压法的步骤就是通过上述公式求得两个节点之间的电压，然后代到下面各电流的式中求得各支路电流。,例1-4-6 如图1-4-20所示电路中，试计算R5中的电流I5。同教材例1-10,解：设AB两节点电压为UAB,注意:与恒流源相串联的电阻及与恒压源相并联的电阻，不可列在公式中，因为对于求电流I5来讲，它们没有影响，可以去掉。,电流I5为,则由两节点电压公式可得,例1-4-7 试计算图1-4-21所示电路的各支路电流。,解: (1)由节点电压法得,则各支路电流为,(2)由支路电流法：,以顺时针为左网孔的绕行方向，以逆时针为右网孔的绕行方向，由KCL和KVL得：,代入数值,

30、解得：,（3)由电源等效变换：先求支路电流I3，变换如下图,1.4.4叠加原理,在多电源的线性电路中，各支路中的电流实际上为各个电源共同作用的结果。即电路中每一支路的电流等于各个电源（恒压源或恒流源）单独作用所产生的电流代数和，这就是叠加原理。,它实质是将多电源电路化为单电源电路来分析计算，适用于求所有支路电流，也可用于求一条支路电流和电压。,注意：,（4）叠加时，当某电源单独作用时，所得的电压或电流分量方向与所求原电路电压或电流的方向相同时，取正值，相反取负值。,（1）叠加原理只适用于线性电路；,（2）叠加原理不仅可用于计算支路电流，也可计算某部分电压，但不能用于功率的计算，因为功率 PI2

31、R，与电流不是线性关系；,（3）当某一电源（恒压源或恒流源）单独作用时，其它的电源应为零（E0,Is0）,即恒压源用短路代替，恒流源用开路代替；,例1-4-8 试用叠加原理计算图1-4-22中的各支路电流 同教材例1-11,解：现设定各支路电流，如图1-4-22所示,（1）当E1单独作用时，恒流源IS=0，相当于开路；恒压源E2=0,相当于短路，电路如图1-4-23所示。各电流分量为,各电流分量为,（2）当IS单独作用时，恒压源E1、E2为零，相当于短路，如图1-4-24所示。则各电流分量为：,（3）当E2单独作用时，恒流源IS=0，相当于开路；恒压源E1=0，相当于短路，如图1-4-25所示

32、,则各电流分量为：,将各电流分量叠加（注意各电流分量方向与原电流方向的关系），则各支路电流为：,例1-4-9 试用叠加原理求图1-4-26电路中UA及电源E2和IS1的功率，并判定它们是电源还是负载。,解: (1)E1单独作用，电路如图1-4-27所示,则,(2)IS1单独作用，电路如图1-4-28所示,(3)E2单独作用，电路如图1-4-29所示,(4)IS2单独作用，电路如图1-4-30所示,(5)叠加各分量,IS1：PIIS1US210=20W0,为电源,E2: PEE2IE2163=48W0,为负载,所求电源功率为：,1.4.5戴维南定理（等效电源定理）,1.有源两端网络,如图1-4-

33、31(a)所示电路，虚线框内含有电源，且有两个出线端A和B,这样的电路被称为有源两端网络，画成图1-4-31(b)。其中R3作为有源两端网络的负载 ,U3为有源两端网络的端电压，也是负载两端的电压；I3为有源两端网络流出的电流，也是负载中的电流。,2 .无源两端网络,若某两端网络，内部不含任何电源，这样的网络称为无源两端网络。如图1-4-32所示,3. 戴维南定理,戴维南定理的内容是一个有源两端网络可以用电压源的电路模型来表示，如图1-4-33所示。,其中：,电源E为去掉负载开路后，有源两端网络的开路电压，即EUo，如图1-4-34（a）所示；,其内阻为去掉有源两端网络内的电源后（即恒压源去掉

34、后用短路线代替；恒流源去掉后断路），从A、B两端看进去的等效电阻，如图1-4-34（b）。,则负载的电流I可由图1-4-33（b）求得,注意：求开路电压时，开路电压的方向应取与所求电流方向一致。,戴维南定理适合于求某一条支路的电流或者电压，不仅应用于直流，也可以应用于交流或其它信号的电路，其求解方法优于其它方法，如电源等效变换、节点电压法以及叠加原理。,解: (1)求等效电源电压:,例1-4-10 电路如图1-4-35所示，试求AB支路的电流I。同教材例1-13,首先去掉AB支路，求其开路电压UO，其电路如图1-4-36所示。,将两个电流源IS1、IS2等效成电压源，如图1-4-37所示,由K

35、VL定律得,则,而,故等效电源电压为：,(2)求等效电源内阻Ro： 移去所求支路，并从这支路两端看进去，去掉独立电源，变成无源两端网络，如图1-4-38所示。,则等效电源内阻为,(3)等效：除去AB支路外剩下的电路用电压源来代替，如图1-4-39所示,则所求电流为,例1-4-11 电路如图1-4-40所示，试用戴维南定理求电阻R中的电流I。,解：将R移开，如图1-4-41所示，求两端的开路电压U0,由节点电压法：,在图1-4-41中由KVL得,将图1-4-41中的电源去掉，得到图1-4-42，则,则原电路除了R之外的电路可用电压源等效代替，如图1-4-43所示，则,例1-4-12 电路如图1-

36、4-44所示，试求电阻RL获得最大功率时的电阻值及最大功率。 同教材例1-14,解：将除了RL之外的电路用电压源模型代替，如图1-4-45所示。,则当RLR0时，负载电阻可得最大功率，其最大功率为,故要根据戴维南定理求电压E和内阻R0。将原电路的电阻RL移去，如图1-4-46（a）所示，,进行电源等效变换，直到图（d）,则对图1-4-46(d），由节点电压法得,将图（d)中的电源除去，求等效内阻，如图1-4-47所示，则,故当RL= R0= 4/3(）时可获得最大功率；,解：根据戴维南定理 ，将除了E和R支路之外的电路用电压源来代替，如图1-49所示。,在图1-48中，先将所求电流支路移去，求

37、其开路电压U0，如图1-4-50所示，,例1-4-13电路如题图1-48所示。利用戴维南定理计算下列条件下的电流I。E2V， R=1.4 ； E4V， R=2.4 E0V， R=0.4 ； E14V， R=0 同习题1-13,先将电流源等效成电压源，如图1-4-51所示,由节点电压法得：,解得：,将图1-4-51中的电源除去，求等效电源的内阻R0,如图1-4-52所示。则：,根据图1-4-49,可得,代入数值可得：,1.5电位的概念与计算,电路中两个点之间的电压等于这两个点的电位之差。那么电位是什么呢？又应该怎样计算呢？,1.5.2 电路中某点电位的计算,计算电路中某点电位时，首先要设定参考点

38、，然后计算该点与参考点之间的电压，即为此点的电位。,在图1-5-1中，节点B为参考点，它的电位为零，即VB=0 。其它点的电位为：,两点之间的电压为,若选择节点D为参考点，即VD0,如图1-5-2所示，则其它点的电位为,此时两点之间的电压为,以B为参考节点时，两点之间的电压为,注,* 选择不同的参考点，电路中某点的电位也不同。但当参考点选定之后，某点的电位也就确定了。无论参考点选在何处，两点之间的电压是不随参考点的改变而变化的。,若某点的电位大于零，说明此点的电位高于参考点的电位，值越大，其电位越高；若某点的电位小于零，说明此点的电位低于参考点的电位，值越大，其电位越低。一般参考点选在电源负极相聚合的点。,对于图1