基本理论与分析方法.ppt

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 R1 R2 则R R1 如果两个并联电阻有 R1 R2 则R R2 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 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 IsR0 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 IGRG I3R3 I1R1 0 对结点b I3 I4 IG 0 对结点c I2 I4 I 0 对网孔acba I2R2 I4R4 IGRG 0 对网孔bcdb I4R4 I3R3 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 30 30 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 30US 50 100 RS 50 R0 200k 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