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文档简介

1、O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)电工技术电工技术O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析) 任务(一):基尔霍夫定律的认识【学习目标学习目标】 1. 1. 理解有关的名词术语;理解有关的名词术语; 2 2理解基尔霍夫定律;理解基尔霍夫定律; 3 3能够进行电流和电压的分析。能够进行

2、电流和电压的分析。【重点难点重点难点】 1 1基尔霍夫定律的推广应用。基尔霍夫定律的推广应用。O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)一、常用电路名词一、常用电路名词以图以图 所示电路为例说明常用电路名词。所示电路为例说明常用电路名词。 1. .支路支路:电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支:电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。如图电路。如图 电路中的电路中的 ED、AB、FC 均为支路,该电路的支均为支路,该电路的支路数目为

3、路数目为 b = 3。2. .节点节点:电路中三条或三:电路中三条或三条以上支路的连接点。如图条以上支路的连接点。如图 电路的节点为电路的节点为 A、B 两点,该两点,该电路的节点数目为电路的节点数目为 n = 2 。常用电路名词的说明常用电路名词的说明 O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)3回路回路:电路中任一闭合的路径。如图所示电路中的:电路中任一闭合的路径。如图所示电路中的 CDEFC、AFCBA、EABDE 路径均为回路,该电路

4、的回路数目路径均为回路,该电路的回路数目为为 l = 3。 4网孔网孔:不含有分支的闭:不含有分支的闭合回路。如图所示电路中的合回路。如图所示电路中的AFCBA、EABDE 回路均为网回路均为网孔,该电路的网孔数目为孔,该电路的网孔数目为 m = 2。 5网络网络:在电路分析范:在电路分析范围内网络是指包含较多元件的围内网络是指包含较多元件的电路。电路。常用电路名词的说明常用电路名词的说明 O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)基尔霍夫定

5、律基尔霍夫定律基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律,又分为:基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律,又分为:O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)基尔霍夫定律基尔霍夫定律(一)基尔霍夫电流定律(一)基尔霍夫电流定律(KCL)24a25O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)(一)基尔霍夫

6、电流定律(一)基尔霍夫电流定律(KCLKCL) 基尔霍夫电流定律的推广应用基尔霍夫电流定律的推广应用RCICRBIBIEbceUCC可将可将KCL推广到推广到电路中任何一个电路中任何一个假定的闭合面。假定的闭合面。广义结点广义结点IC+ IBIE0O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)(一)基尔霍夫电流定律(一)基尔霍夫电流定律(KCL)例题:图示的部分电路中,已知例题:图示的部分电路中,已知I13A,I45A,I58A,试,试 求求I2

7、、I3和和I6。O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)(二)基尔霍夫电压定律(二)基尔霍夫电压定律(KVL)O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)(二)基尔霍夫电压定律(二)基尔霍夫电压定律(KVL)O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND

8、 TECHNICAL COLLEG电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)例题:在图示回路中,已知例题:在图示回路中,已知E120V,E210V,Uab4V,Ucd=-6V,Uef5V,试求试求Ued和和Uad。31(二)基尔霍夫电压定律(二)基尔霍夫电压定律(KVL)电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回二、基尔霍夫电流定律二、基尔霍夫电流定律( (节点电流定律节点电流定律) ) 注:不注:不同学生

9、采用不同的思路,即第二种思路讲定律)同学生采用不同的思路,即第二种思路讲定律)1. .电流定律电流定律( (KCL) )内容内容 电流定律的第一种表述电流定律的第一种表述:在:在任何时刻,电路中流入任一节点任何时刻,电路中流入任一节点中的电流之和,恒等于从该节点中的电流之和,恒等于从该节点流出的电流之和,即流出的电流之和,即 I流入流入 I流出流出例如图例如图 中,在节点中,在节点 A 上:上: I1I3 I2I4I5电流定律的举例说明电流定律的举例说明 电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATI

10、ONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回电流定律的第二种表述电流定律的第二种表述:在任何时刻,电路中任一节点上的:在任何时刻,电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等各支路电流代数和恒等 于零,即于零,即 I 0。 一般可在流入节点的电流一般可在流入节点的电流前面取前面取“ ”号,在流出节点的电号,在流出节点的电流前面取流前面取“ ”号,反之亦可。例号,反之亦可。例如图如图 3-2 中,在节点中,在节点 A 上:上:I1 I2 I3 I4 I5 0电流定律的举例说明电流定律的举例说明 电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸

11、阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回在使用电流定律时,必须注意:在使用电流定律时,必须注意:( (1) ) 对于含有对于含有 n 个节点的电路,只能列出个节点的电路,只能列出 ( (n 1) ) 个独立的电流方程。个独立的电流方程。( (2) ) 列节点电流方程时,只需考虑电流的参考方向,然后再带列节点电流方程时,只需考虑电流的参考方向,然后再带入电流的数值。入电流的数值。为分析电路的方便,通常需要在所研究的一段电路中事先为分析电路的方便,通常需要在所研究的一段电路中事先选选定定( (即即假定假定) )电流电流流动的方向,叫做流动

12、的方向,叫做电流的参考方向电流的参考方向,通常用,通常用“”号表示。号表示。电流的电流的实际方向实际方向可根据数值的正、负来判断,当可根据数值的正、负来判断,当 I 0时,表时,表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致;当明电流的实际方向与所标定的参考方向一致;当 I 0 时,则表明时,则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。电流的实际方向与所标定的参考方向相反。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回2. KCL的应用举例的应用举例

13、( (1) )对于电路中任意假设的封闭面来说对于电路中任意假设的封闭面来说,电流定律仍然成立。如电流定律仍然成立。如图图 所示,对于封闭面所示,对于封闭面 S 来说,有来说,有 I1 + I2 = I3 。 ( (2) )对于网络对于网络 ( (电路电路) )之间的电流关系,仍然可由电流定律判定。之间的电流关系,仍然可由电流定律判定。如图如图 ,流入电路,流入电路 B 中的电流必等于从该电路中流出的电流。中的电流必等于从该电路中流出的电流。电流定律的应用举例电流定律的应用举例( (1) ) 电流定律的应用举例电流定律的应用举例( (2) ) 电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分

14、析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回( (3) )若两个网络之间只有一若两个网络之间只有一根导线相连,那么这根导线中一根导线相连,那么这根导线中一定没有电流通过。定没有电流通过。( (4) )若一个网络只有一根导若一个网络只有一根导线与地相连,那么这根导线中一线与地相连,那么这根导线中一定没有电流通过。定没有电流通过。例题例题 2-1 【例【例2-1】如图】如图 所示电桥电路,已知所示电桥电路,已知 I1 = 25 mA,I3 = 16 mA,I4 = 12 mA,试求其余电阻中的电流,

15、试求其余电阻中的电流 I2、 I5、I6。 ecbIII 电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回解:解:说明:电流说明:电流 I2 与与 I5 均为正数,表明它们的实际方向与图中均为正数,表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相同,所标定的参考方向相同,I6 为负数,表明它的实际方向与图中为负数,表明它的实际方向与图中所标定的参考方向相反。所标定的参考方向相反。在节点在节点 a 上:上:I1 = I2 + I3,则,则 I2 = I1

16、I3 = (25 16) mA = 9 mA在节点在节点 d 上:上:I1 = I4 + I5,则,则 I5 = I1 I4 = (25 12) mA = 13 mA在节点在节点 b 上:上:I2 = I6 + I5,则,则I 6 = I2 I5 = (9 13) mA = 4 mA电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回三、基尔霍夫电压定律三、基尔霍夫电压定律(回路电压定律回路电压定律) 1. 电压定律电压定律( (KVL) )内容内容

17、在任何时刻,沿着电路中的在任何时刻,沿着电路中的任一回路绕行方向,回路中各段任一回路绕行方向,回路中各段电压的代数和恒等于零,即电压的代数和恒等于零,即 0 U如图如图所示所示电路说明基夫尔霍电路说明基夫尔霍电压定律。电压定律。电压定律的举例说明电压定律的举例说明 电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回沿着回路沿着回路 abcdea 绕行方向,有绕行方向,有 Uac = Uab + Ubc = R1I1 + E1, Uce = Ucd +

18、 Ude = R2I2 E2, Uea = R3I3, 则则 Uac + Uce + Uea = 0即即 R1I1 + E1 R2I2 E2 + R3I3 = 0上式也可写成上式也可写成R1I1 R2I2 + R3I3 = E1 + E2对于电阻电路来说,任何时刻,在任一闭合回路中,各段电对于电阻电路来说,任何时刻,在任一闭合回路中,各段电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和,即阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和,即 ERI电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND

19、TECHNICAL COLLEGO返回 2利用利用 KVL定律定律列回路电压方程的原则列回路电压方程的原则 ( (1) ) 标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向( (既既可沿可沿着顺时针方向绕行,也可沿着逆时针方向绕行,但已经选定后不着顺时针方向绕行,也可沿着逆时针方向绕行,但已经选定后不能中途改变。)能中途改变。)( (2) ) 电阻元件的端电压为电阻元件的端电压为 RI,当电流,当电流 I 的参考方向与回路的参考方向与回路绕行方向一致时,选取绕行方向一致时,选取“+”号;反之,选取号;反之,选取“ ”号;号;( (3) ) 在绕行过程中从元器

20、件的正极到负极,电压取正,反之在绕行过程中从元器件的正极到负极,电压取正,反之为负。若采取为负。若采取 , 电源电动势为电源电动势为 E,当电源电动势的标,当电源电动势的标定方向与回路绕行方向一致时,选取定方向与回路绕行方向一致时,选取“+”号,反之应选取号,反之应选取“ ”号。号。 ERI电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回举例说明例一举例说明例一 ERI04412332211IREEIRIRIR ERI2144332211EEIRI

21、RIRIR 电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回例例 2下图所示电路中,各电阻上的电流、电压参考方向已经标下图所示电路中,各电阻上的电流、电压参考方向已经标明,规定电源上电压降的方向由正极到负极,试按基尔霍夫第明,规定电源上电压降的方向由正极到负极,试按基尔霍夫第二定律列出回路方程。二定律列出回路方程。解:设回路绕行方向为解:设回路绕行方向为 abcda(即顺时针方向),则有(即顺时针方向),则有01144433222 IREIRIRI

22、RE电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回 任务(二):复杂直流电路的分析任务(二):复杂直流电路的分析【学习目标学习目标】 1. 1. 掌握支路电流法;掌握支路电流法; 2 2掌握叠加定理;掌握叠加定理; 3 3掌握戴维南定理;掌握戴维南定理; 4. 4. 掌握节点电压法;掌握节点电压法; 5. 5. 了解两种电源的等效转换。了解两种电源的等效转换。 【重点难点重点难点】 1 1支路电流法;支路电流法; 2. 2. 戴维南定理。戴维南定

23、理。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回一、支路电流法一、支路电流法 以各支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出节点电流以各支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程,解出各支路电流,从而可确定各方程和回路电压方程,解出各支路电流,从而可确定各支路支路( (或或各元件各元件) )的的电压及功率,这种解决电路问题的方法叫做电压及功率,这种解决电路问题的方法叫做支路电流支路电流法法。对于具有对于具有 b 条支路、条支路

24、、n 个节点的电路,可列出个节点的电路,可列出( (n 1) )个独个独立的电流方程和立的电流方程和 b ( (n 1) )个独立的电压方程。个独立的电压方程。 凡不能用电阻串、并联等效简化的电路,称为复杂电路。凡不能用电阻串、并联等效简化的电路,称为复杂电路。支路电流法是计算复杂电路的一种基本方法。支路电流法是计算复杂电路的一种基本方法。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回AI2I1I3R1+R2R3+E2E1图示电路为复杂电路。图示

25、电路为复杂电路。支路电流法的解题原则是:支路电流法的解题原则是:以以支路电流为求解对象支路电流为求解对象,应用基尔霍夫电流、电压定律,应用基尔霍夫电流、电压定律对对结点和回路列出结点和回路列出所需的所需的方程组方程组,然后,然后求解各支路电流求解各支路电流。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回用支路电流法求解电路的步骤:用支路电流法求解电路的步骤:步骤一步骤一确定支路数确定支路数 b ,选择各支路电流参考方向。选择各支路电流参考方向。步

26、骤二步骤二根据结点数列写根据结点数列写独立的独立的 KCL 方程方程。对于有对于有 n 个结点的电路,个结点的电路,只能列出只能列出 (n 1)个独立的个独立的 KCL 方程式。方程式。步骤三步骤三应用应用 KVL 列出余下的列出余下的 b (n 1)个方程。个方程。注意:注意:所列回路电压方程必须是独立的方程;所列回路电压方程必须是独立的方程;一般可以网孔为回路列电压方程;一般可以网孔为回路列电压方程;电压方程数视未知量减电流方程数所定。电压方程数视未知量减电流方程数所定。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANY

27、ANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回步骤四步骤四 联立方程组,求解出各支路电流。联立方程组,求解出各支路电流。【例】如图【例】如图 所示电路,已知:所示电路,已知:E1 = 42 V,E2 = 21 V,R1 = 12 ,R2 = 3 ,R3 = 6 ,试求:各支路电流,试求:各支路电流I1、I2、I3 。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回解:该电路支路数解:该电路支路数 b = 3、节点数、节

28、点数 n = 2,所以应列出,所以应列出 1 个节点个节点电流方程和电流方程和 2 个回路电压方程,并按照个回路电压方程,并按照 RI = E 列回路电压方程列回路电压方程的方法的方法:( (1) ) I1 = I2 + I3( ( 任一节点任一节点 ) )( (2) ) R1I1 + R2I2 = E1 + E2( ( 网网孔孔 1 ) )(3) R3I3 R2I2 = E2( ( 网网孔孔 2 ) )代入已知数据,解得:代入已知数据,解得:I1 = 4 A,I2 = 5 A,I3 = 1 A。电流电流 I1 与与 I2 均为正数,表明它们的实际方向与图中所标定的均为正数,表明它们的实际方向

29、与图中所标定的参考方向相同,参考方向相同,I3 为负数,表明它们的实际方向与图中所标定的参为负数,表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相反。考方向相反。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回支路电流法例题支路电流法例题例题:在图示电路中,已知例题:在图示电路中,已知US112V,US212V,R11, R22, R32, R44, 求各支路电流。求各支路电流。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析

30、)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回二、两种电源模型的等效变换二、两种电源模型的等效变换 (一)、电压源(一)、电压源(二)、电流源(二)、电流源(三)、两种实际电源模型之间的等效变换(三)、两种实际电源模型之间的等效变换电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回实际电源有两种模型,电压源和电流源。实际电源有两种模型,电压源和电流源。1电压源模型电压源模型由一

31、个电压为由一个电压为 US 的理想电压源和代表的理想电压源和代表内阻为内阻为 R0 的电阻元件串联而成。的电阻元件串联而成。该模型等效的电源当外部负载电阻发该模型等效的电源当外部负载电阻发生变化时,其输入电压波动很小,常用的生变化时,其输入电压波动很小,常用的电源有电池、稳压电源。电源有电池、稳压电源。2电流源模型电流源模型由一个恒定的电流为由一个恒定的电流为 IS 的理想电流源的理想电流源和代表内阻为和代表内阻为 R0 的电阻元件并联而成。的电阻元件并联而成。该模型等效的电源当外部负载电阻变该模型等效的电源当外部负载电阻变化时,输出电位波动小,如光电池电源。化时,输出电位波动小,如光电池电源

32、。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回3电压源与电流源的转换电压源与电流源的转换如能保证图如能保证图( (a) )图图( (b) )中输出中输出的电压和电流相等,则两种电源的电压和电流相等,则两种电源就可以等效转换。就可以等效转换。图图( (a) )00S0SRURURUUI 0SRUII 图图( (b) )变换条件变换条件S0S0SSIRURUI ( (a) )( (b) )电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流

33、电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回电压源转换成电流源时,内阻保持不变;电压源转换成电流源时,内阻保持不变;电流源转换成电压源时,内阻也保持不变。电流源转换成电压源时,内阻也保持不变。SoSoSSIRURUI SoSOSSIRURUI 注意注意( (1) )等效转换等效转换时,时,US 的正极与的正极与 IS 的流出端相的流出端相对应;对应;( (2) )分析电阻时,电阻不仅局限于电源内阻;分析电阻时,电阻不仅局限于电源内阻;( (3) )电源同等效转换可以简化电路。电源同等效转换可以简化电路。

34、电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回 例例 电路如图,电路如图,US1 = 10 V, US2 = 8 V,R1 = R2 = R3 = 2 ,求求电阻电阻 R3 中的电流中的电流 I3。 解解 用电源变换简化电路用电源变换简化电路将电压源变换成电流源将电压源变换成电流源A5A21011S1S RUIA4A2822S2S RUIR1 、 R2 不变不变电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业

35、技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回 例例 电路如图,电路如图,US1 = 10 V,US2 = 8 V,R1 = R2 = R3 = 2 ,求电阻求电阻 R3 中的电流中的电流 I3。 解解 将将 IS1、IS2合并成一个电流源合并成一个电流源IS = IS1 + IS2 = (5 + 4)A = 9 A122222121 RRRRR电流源电流源 IS、R 转换成电压源转换成电压源US = RIS = 9 V,R = 1 A3A2193S3 RRUI电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试

36、与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回三、三、叠加定理叠加定理在多个电源共同作用的在多个电源共同作用的线性线性电路中,某一支路的电路中,某一支路的电流电流( (电电压压) )等于每个电源单独作用等于每个电源单独作用, 在该支路上所产生的在该支路上所产生的电流电流( (电压电压) )的代数和。的代数和。IR1+R2ISE1=I R1+R2E1 I R1R2ISE1+I = I I 当电压源不作用时将电压源两端视其当电压源不作用时将电压源两端视其短路,而电流源不作用时则应视其开路。短路,而电流源不作用时则应视其

37、开路。计算功率时计算功率时不能不能应用叠加原理。应用叠加原理。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回叠加原理叠加原理使用要领使用要领1 1、当考虑某一、当考虑某一电源单独作用电源单独作用时,应令其他时,应令其他电源中电源中U US S0 0,I IS S0 0,即应将,即应将其他理想电压其他理想电压源短路、其他源短路、其他理想电流源开理想电流源开路。路。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业

38、技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回使用要领使用要领2 2、最后叠加时要、最后叠加时要注意各个电源单独注意各个电源单独作用时的电流和电作用时的电流和电压分量的参考方向压分量的参考方向是否与总的电流和是否与总的电流和电压的参考方向一电压的参考方向一致,一致时前面取致,一致时前面取正号,不一致时前正号,不一致时前面取负号。面取负号。叠加原理叠加原理电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL C

39、OLLEGO返回叠加原理叠加原理使用要领使用要领3 3、叠加原理、叠加原理只能用来分析只能用来分析和计算电流和和计算电流和电压,不能用电压,不能用来计算功率。来计算功率。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回叠加原理叠加原理原理正确性的验证原理正确性的验证电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLL

40、EGO返回 例例 电路如图电路如图 (a) 所示,已知所示,已知 US1 = 12 V,US2 = 6 V,R1 = 2 ,R2 = 2 ,R3 = 2 ,利用叠加定理求,利用叠加定理求各支路中的电流各支路中的电流 I1、I2、I3。( (b) )( (c) ) 解解 根据叠加定理,将根据叠加定理,将图图 ( (a) )分解成图分解成图 ( (b) )、( (c) ),并,并分别设定各图中电流参考方向。分别设定各图中电流参考方向。( (a) )电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL A

41、ND TECHNICAL COLLEGO返回叠加原理叠加原理使用要领使用要领1 1、当考虑某一、当考虑某一电源单独作用电源单独作用时,应令其他时,应令其他电源中电源中U US S0 0,I IS S0 0,即应将,即应将其他理想电压其他理想电压源短路、其他源短路、其他理想电流源开理想电流源开路。路。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回US1单独作时单独作时 如图如图 ( (b)有有A4A222221232321S11 RRRRRUIA2

42、A422213232 IRRRIA2A422213223 IRRRIA2A)24(213 III或或(b)电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回US2 单独作时单独作时 如图如图 ( (c)有有A2A22222631312S22 RRRRRUI1AA222223131 IRRRIA1A222223113 IRRRIA1A)12(123 III(c)或或电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技

43、术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回将将 US1 和和 US2 分别作用时产生的电流叠加,也即求其代数分别作用时产生的电流叠加,也即求其代数和,各电源分别作用时的电流方向与原电路电流方向一致时取和,各电源分别作用时的电流方向与原电路电流方向一致时取“+”,反之取,反之取“ ”。A3A)14(111 IIIA0A)22(222 IIIA3A)12(333 III计算结果计算结果I2 = 0,说明此时电压源,说明此时电压源 US2、R2 支路既没有释放支路既没有释放功率,也没有吸收功率,电池充电达到额定值就是处于这种状功率,也

44、没有吸收功率,电池充电达到额定值就是处于这种状态。态。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回四、节点电压法四、节点电压法节点电压法是以电路中的节点电压为未知量列方程求解电路的分析方法,节点电压法是以电路中的节点电压为未知量列方程求解电路的分析方法,这种方法多用在多支路少节点的电路中,在计算支路电流时非常简便。这种方法多用在多支路少节点的电路中,在计算支路电流时非常简便。电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试

45、与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回例:例:电路如图,设:电路如图,设:V Vb b = 0 V= 0 V 结点电压为结点电压为 U U,参考方向,参考方向从从 a a 指向指向 b b。1. 1. 用用KCLKCL对结点对结点 a a 列方程:列方程: I I1 1 I I2 2 + + I IS S I I3 3 = 0= 02. 2. 应用欧姆定律求各支路电流应用欧姆定律求各支路电流 :b ba aE E2 2+ +I I2 2I IS SI I3 3E E1 1+ +I I1 1R R1 1R R

46、2 2R R3 3+ +U U111RUEI 222RUEI 33RUI 电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回3211RUIRUERUE S23212211111RRRIREREUS RIREUS1 电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回五、戴维宁定理五、戴维宁定理一、二端网络的有

47、关概念二端网络的有关概念二、戴维宁定理戴维宁定理电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回等效电源定理等效电源定理USR1ISR2USR1IS有源二端网络有源二端网络R2无源二端网络无源二端网络UesR0R0Ies电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回等效电源定理等效电源定理(一)戴维宁

48、定理(一)戴维宁定理电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回一、一、二端网络的有关概念二端网络的有关概念1. 二端网络二端网络:具有两个引出端与外电路相连的网络。又叫具有两个引出端与外电路相连的网络。又叫做一端口网络。做一端口网络。2. 无源二端网络无源二端网络:内部内部不含有电源的二端网络。不含有电源的二端网络。3. 有源二端网络有源二端网络:内部内部含有电源的二端网络。含有电源的二端网络。无源二端网络无源二端网络 电工技术(模块二电工技

49、术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回二、戴维宁定理戴维宁定理 任何一个线性有源二端电阻网络,对外电路来说,总可以任何一个线性有源二端电阻网络,对外电路来说,总可以用一个电压源用一个电压源 E0 与一个电阻与一个电阻 R0 相串联的模型来替代。电压源的相串联的模型来替代。电压源的电动势电动势 E0 等于该二端网络的开路电压,电阻等于该二端网络的开路电压,电阻 R0 等于该二端网络等于该二端网络中所有电源不作用时中所有电源不作用时( (即令电压源短路、电流源开路

50、即令电压源短路、电流源开路) )的等效电的等效电阻阻( (叫做该二端网络的等效内阻叫做该二端网络的等效内阻) )。该定理又叫做。该定理又叫做等效电压源定等效电压源定理理。 电工技术(模块二电工技术(模块二 直流电路的测试与分析)直流电路的测试与分析)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGO返回1R RR R2R RI IA 有源复杂电路戴维南戴维南定理示例定理示例有源二端网络 N IR Rb ba aB 有源二端网络电路0IR Rb ba ar+ +- -C 等效电源电路在复杂电路中,将待求支路从电路中取出,其余电在复杂电路中,将待求支路从电路中取出,其余电路称为有源二端网络,任何一个线性有源二端网络都可路称为有源二端网络,任何一个线性有

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