第二章 电路分析方法

1、第第2章章 电路的分析方法电路的分析方法目录URRRU2111 URRRU2122 IRRRI2121 IRRRI2112 21111 RRR RRR= 43U1= 41 = 11V R2+R U2 = U1 = 3VR 2+RU = U2 = 1V2+11得得R = 1511+41V2 2 2 1 1 1 U2U1+U例例1: :图示为变阻器调节负载电阻图示为变阻器调节负载电阻RL两端电压的两端电压的分压电路。分压电路。 RL = 50 ，U = 220 V 。中间环节是变。中间环节是变阻器，其规格是阻器，其规格是 100 、3 A。今把它平分为四段，。今把它平分为四段，在图上用在图上用a,

2、 b, c, d, e 点标出。求滑动点分别在点标出。求滑动点分别在 a, c, d, e 四点时四点时, 负载和变阻器各段所通过的负载和变阻器各段所通过的电流及负载电流及负载电压电压,并就流过变并就流过变阻阻器的电流与其额定电流比较说明器的电流与其额定电流比较说明使用时的安全问题。使用时的安全问题。解解: :UL = 0 VIL = 0 A(1) 在在 a 点：点：A2 . 2 A100220eaea RUIRLULILU+abcde+ 解解: (: (2) )在在 c 点：点：755050505050ecLcaLca RRRRRRA93. 275220ec RUIA47. 1293. 2c

3、aL II等效电阻等效电阻 R 为为Rca与与RL并联，并联，再与再与 Rec串联，即串联，即 注意注意，这时滑动触点虽在变阻器的中点，但是，这时滑动触点虽在变阻器的中点，但是输出电压不等于电源电压的一半，而是输出电压不等于电源电压的一半，而是 73.5 V。V5 .7347. 150LLL IRURLULILU+abcde+ 552550755075edLdaLdaRRRRRRA4 . 2 A4507575edLdadaL IRRRIA455220ed RUIA6 . 1 A4507550edLdaLda IRRRIV 1204 . 250LLL IRU 注意：因注意：因 Ied = 4 A

4、 3A，ed 段有被烧毁段有被烧毁的可能。的可能。解解: (: (3) )在在 d 点：点：RLULILU+abcde+ V220L UUA2 . 2100220eaea IUIA4 . 450220LL RUIRLULILU+abcde+ 解解: : (4) 在在 e 点：点：ROY- ROCBADACDBbCRaRcRbaY- bCRaRcRba)/()/()/(bcabcacabaabbccbbacaabbaRRRRRRRRRRRRRRR Y- bCRaRcRbabaccbbacaaaccbbabccaccbbaabRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR cabcabbccac

5、cabcababbcbcabcabcaabaRRRRRRRRRRRRRRRRRR Y Y Y- bCRaRcRbaY- bCRaRcRba 对图示电路求总电阻对图示电路求总电阻R1212由图：由图：R12=2.68 1212例例 1：CD12 284484cabcabcaaba RRRRRR 184444b R 284448c R 52) 1(5)24() 1(5)24( RA A 2 .I 0SREI 电压源电压源0SRUII 电流源电流源设设 IS = 10 A，接上，接上RL 后，恒流源对外输出电流。后，恒流源对外输出电流。RL IUISOIISU+_0SREI

6、 注意事项：注意事项：解解:+abU2 5V(a)+ +abU5V(c)+ (c)a+-2V5VU+-b2 + (b)aU 5A2 3 b+ (a)a+5V3 2 U+ a5AbU3 (b)+ A1A22228 I例例3： 解：解：2 +-+-6V4VI2A 3 4 6 1 2A3 6 2AI4 2 1 1AI4 2 1 1A2 4AA2A3122 II4 2 1 1A2 4A1 I4 2 1A2 8V+-I4 1 1A4 2AI2 1 3AA10A110111 RUIA6A22102S1 IIIaIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR

7、1RIS+_U1b(b)(2)由图由图(a)可得：可得：A4A6A2S1IIIRA2A510313 RUIR理想电压源中的电流理想电压源中的电流A6A)4(A2131 RRUIII理想电流源两端的电压理想电流源两端的电压V10V22V61S2S2S IRRIIRUUIaIRISbI1R1(c)aIR1RIS+_U1b(b)各个电阻所消耗的功率分别是：各个电阻所消耗的功率分别是：W36=61=22RIPRW16=41=22111）（RRIRPW8=22=22S22IRPRW20=25=22333RRIRP两者平衡：两者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由计算可

8、知，本例中理想电压源与理想电流源由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源 都是电源，发出的功率分别是：都是电源，发出的功率分别是：W60=610=111UUIUPW20=210=SSSIUPIIadbcE+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1baI2I342V+I112 6 7A3 cd12 当不需求当不需求a、c和和b、d间的电流时，间的电流时，(a、c)( b、d)可分别看成一个结点。可分别看成一个结点。baI2I342V+I112 6 7A3 cd 支路数支路数b =4, 且且恒流源支路恒流源支路 的电的电流已知。流已知。I1= 2A， I2= 3A， I3=6A 例例3：试求各支路

9、电流。试求各支路电流。对结点对结点 a： I1 + I2 I3 = 7对回路对回路1：12I1 6I2 = 42对回路对回路2：6I2 + UX = 0123+UX对回路对回路3：UX + 3I3 = 0baI2I342V+I112 6 7Acd3 111RIEU 因因为为111RUEI 所所以以222RUEI 333RUEI 44RUI 1. 用用KCL对结点对结点 a 列方程列方程 I1 + I2 I3 I4 = 0baE2+I2I4E1+I1R1R2R4+UE3+R3I30433211 RURUERUERUE243213322111111RRRRREREREU RREU1 321Sab1

10、11RRRIREU V18V316112171242ab UA2 A1218421242ab1 UIA3 A618 6 ab2 UIA6 3183ab3 UI 电路中有一条支路是电路中有一条支路是理想电流源，故节点电理想电流源，故节点电压的公式要改为压的公式要改为515A1VI 5A2VI 10AB3VVI 10B4VI 1565B5VI R2(c)R3E1+R1I 1I 2I 311332213232111ERRRRRRRRR/RREI R2(c)R3E2+R1I 1I 2I 32133221331223131/ERRRRRRRRRRERRRI R2(c)R3E1+R1I 1I 2I 321

11、3322131133221321)()(ERRRRRRRERRRRRRRRI 同理同理: 222III 333III 12112112111211 ) (RIRIRIIRIP A1A5510322 RREIV5V5122S RIUA5 . 0A5 . 0A1 222 III所所以以A5 . 01555S3232 IRRRIV5 . 2V55 . 022S RIUV5 . 72.5V5VSSS UUU若若 E1 增加增加 n 倍，各电流也会增加倍，各电流也会增加 n 倍。倍。 可见：可见：R2+ E1I2I3R1I1R2A5 . 2A4420402121 RREEI 221210RRRRR，所所

12、以以R0=U0/ISCA2A13230303 RREIA2 . 1A5512211 RREIA8 . 0A51012432 RREI 8 . 5434321210RRRRRRRRR，所以所以R0abR4R2R1R3R4R2R1R3I1I2A126. 0A108 . 52G0G RREI例例2: 求图示电路中的电流求图示电路中的电流 I。已知已知R1 = R3 = 2 , R2= 5 , R4= 8 , R5=14 , E1= 8V， E2= 5V, IS= 3A。 (1)求求UOC=14VUOC=I3R3 E2+ISR2 解：解：E1 I3 =R1 + R3=2AE2E1R3R4R1+R2ISIR5+(2)求求 R0(3) 求求 IR0 + R4E = 0.5AI=E1+E2+ISAR3R1R2R5+U0CI3AR3R1R2R5R0R4R0+IUOC=ER0 = (R1/R3)+R5+R2=20 A07 . 2A8 . 512 REI A38 1A07 25101