第2章 电路的基本分析方法

1、教教 学学 目目 标标基本分析方法基本分析方法电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法教学目标电路的基本分析方法教学目标 电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第一节第一节 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换第二节第二节 支路电流法支路电流法第三节第三节 结点电压法结点电压法第四节第四节 叠加定理叠加定理第五节第五节 戴维宁定理戴维宁定理第六节第六节 最大功率传输定理最大功率传输定理第七节第七节

2、 非线性电阻电路分析非线性电阻电路分析第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换2.1 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换电压源与电流源等效变换电压源与电流源等效变换 指变换前后，对任一负载来说，在这两个电源分别激励指变换前后，对任一负载来说，在这两个电源分别激励时都应得到相同的响应，当电压源变换为电流源，或者反过时都应得到相同的响应，当电压源变换

3、为电流源，或者反过来，电流源变换为电压源之后，来，电流源变换为电压源之后，负载上的电流和电压的方向负载上的电流和电压的方向和大小均保持与变换前完全相同和大小均保持与变换前完全相同。 电源等效对电源以外的电路（负载电阻电源等效对电源以外的电路（负载电阻RL）是等效的，）是等效的，称为称为对外等效对外等效。 下一页上一页章目录等效前后电压源电动势方向与电流源短路电流方向应保持一致。等效前后电压源电动势方向与电流源短路电流方向应保持一致。 电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材SL0UUUIRS00UUUURRLS0IUII

4、R根据对外等效原则根据对外等效原则,有有LLIIUU 令令000IURRR则则SS0UUIR或或SS0IUI RLR下一页上一页节首页章目录第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 2.当电流源模型等效变换为电压源模型时，当电流源模型等效变换为电压源模型时，3.等效前后电压源电动势（开路电压）方向与电流源电激流等效前后电压源电动势（开路电压）方向与电流源电激流（短路电流）方向应保持一致（短路电流）方向应保持一致 ，电

5、阻应相等。，电阻应相等。1.当电压源模型等效变换为电流源模型时，当电压源模型等效变换为电流源模型时，结论结论SS0UUIRSS0IUI R下一页上一页节首页章目录第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换 已知图已知图(a)中，中，US1 = 6V，US2 = 6.5V，R1 = R2 = 1，求，求a、b两端的等效电压源模型及其参数。两端的等效电压源模型及其参数。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材例题例题 先将电压源模型等效变换为电流源模型，如图先将

6、电压源模型等效变换为电流源模型，如图(b)IS1=US1/R1=6AIS2=US2/R2 =6.5A解解其中其中下一页上一页节首页章目录第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材R0= R1R2= 0.5 IS=IS1+IS2=12.5 AUS=R0IS=6.25 Va、b两端的等效电压源模型及其参数两端的等效电压源模型及其参数 R0=0.5 下一页上一页节首页章目录第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法

7、 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材注意注意 1. 1.理想电压源理想电压源 ( (恒压源恒压源) )同理想电流源同理想电流源( (恒流源恒流源) )之间不能等之间不能等效变换。效变换。 2. 2.由于理想电压源两端的电压恒定不变，与理想电压源并由于理想电压源两端的电压恒定不变，与理想电压源并联的元件联的元件( (电阻、电流源等电阻、电流源等) ) 对外电路中其他元件的工作状态不对外电路中其他元件的工作状态不产生影响，在简化电路时可把它们去掉。产生影响，在简化电路

8、时可把它们去掉。下一页上一页节首页章目录第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 3. 由于理想电流源支路的电流恒定不变，与理想电流源串由于理想电流源支路的电流恒定不变，与理想电流源串联在同一支路中的元件联在同一支路中的元件(电阻、电压源等电阻、电压源等) 的存在与否对外电路的存在与否对外电路也毫无影响，在简化电路时可以用一根短接线代替。也毫无影响，在简化电路时可以用一根短接线代替。下一页上一页节首页章目录第第2 2

9、章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换 以电路中各支路的电流（简称支路电流以电路中各支路的电流（简称支路电流) )作为变量，利用作为变量，利用基尔霍夫的电流定律和电压定律列方程基尔霍夫的电流定律和电压定律列方程, ,然后求解列出的联立然后求解列出的联立方程，获得各支路电流的值。方程，获得各支路电流的值。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 支路电流法支路电流法支支路数路数3 3网孔数网孔数2 22.2 2.2

10、 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法回路数回路数3 3结点数结点数2 2下一页上一页章目录电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 支路电流法支路电流法求图示电路各支路电流。求图示电路各支路电流。1.在图中标出各支路电流的参考方向，对在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路标出回路循行方向。选定的回路标出回路循行方向。1I3I2I引例引例III2.先利用先利用基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律对电路的结点列方程。对电路的结点列方程。结点结点a I1+I2I3=0

11、 I1I2+I3=0结点结点b 这这2个方程是个方程是不独立不独立的，可以证明，对于一个具有的，可以证明，对于一个具有n个结点个结点的电路，利用基尔霍夫电流定律只能列出的电路，利用基尔霍夫电流定律只能列出(n-1)个独立方程。个独立方程。III下一页上一页节首页章目录电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 支路电流法支路电流法3.再利用再利用基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律对电路中的回路列回路电压方程。对电路中的回路列回路电压方程。R1I1R2I2= US1 US2

12、回路回路II回路回路III回路回路IR2I2+R3I3= US2R1I1+R3I3= US1 在在3个方程中，只有个方程中，只有2个独立方程。一般选个独立方程。一般选网孔网孔作为独立作为独立回路，网孔的数目就等于总的独立回路数。回路，网孔的数目就等于总的独立回路数。1I3I2IIIIIII下一页上一页节首页章目录 5.方程总数等于支路总数，也就是所要求的变量数，方程组方程总数等于支路总数，也就是所要求的变量数，方程组有唯一的解。解方程组，可得到各支路电流有唯一的解。解方程组，可得到各支路电流I1、I2和和I3。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五

13、”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 支路电流法支路电流法 4.选取独立结点电流方程和独立回路电压方程组成联列方程组。选取独立结点电流方程和独立回路电压方程组成联列方程组。 I1+I2 I3=0 R1I1 R2I2=US1 US2R2I2+R3I3=US21I3I2IIIIIIIS123S231122331()URRURIR RR RR RS13S2132122331()URURRIR RR RR RS12S213122331URURIR RR RR R下一页上一页节首页章目录电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“

14、十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 支路电流法支路电流法支路电流法的解题步骤：支路电流法的解题步骤：（1）确定支路数）确定支路数b，选定各支路电流的参考方向，并标于图中。，选定各支路电流的参考方向，并标于图中。（2）确定结点数）确定结点数n，根据基尔霍夫电流定律，列写，根据基尔霍夫电流定律，列写(n 1)个个独立的结点电流方程。独立的结点电流方程。（3）根据基尔霍夫电压定律，列写独立的回路电压方程。在）根据基尔霍夫电压定律，列写独立的回路电压方程。在列写方程前，必须先设定回路绕行方向。对于平面网络，可列写方程前，必须先设定回路绕行方向

15、。对于平面网络，可针对所有针对所有网孔网孔（即独立回路）列回路电压方程，独立电压方（即独立回路）列回路电压方程，独立电压方程的数目正好等于程的数目正好等于b (n 1)个。个。（4）由第）由第2、3步列出的步列出的b个独立方程组成一联立方程组，并个独立方程组成一联立方程组，并解这联立方程组，求出各支路电流。解这联立方程组，求出各支路电流。下一页上一页节首页章目录 电路中，每条支路电压实际上就是该支路所连两个结电路中，每条支路电压实际上就是该支路所连两个结点的电位差，如果我们知道了电路中各个结点的电位，则点的电位差，如果我们知道了电路中各个结点的电位，则可由结点电位求解所有支路电压和电流。可由结

16、点电位求解所有支路电压和电流。 一般电路的结点数总是小于支路数。因此，一般电路的结点数总是小于支路数。因此，采用结点采用结点电位的方法可以减少电路分析的方程的数量，从而减少计电位的方法可以减少电路分析的方程的数量，从而减少计算量。算量。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法结点电压法结点电压法2.3 结点电压法结点电压法下一页上一页章目录 电路中其他结点与参考结点之间的电压。结点电电路中其他结点与参考结点之间的电压。结点电压实际上也就是该点的电位。压实际上也就是该点的

17、电位。推导结点电压方程推导结点电压方程列列KCL方程：方程：125I + I = I345I + I = I电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法结点电压法结点电压法结点电压结点电压 结点结点a 结点结点b 下一页上一页节首页章目录S1aS2a1212bS3bab345345,UUUUI =I =RRU +UUUUI =I =I =RRRS1aS2aab125UUUUUU+=RRRabS3bb534UUU+ UU=+RRR 根据欧姆定律，将各支路电根据欧姆定律，将各支

18、路电流用结点电压表示流用结点电压表示 将上述各支路电流代入将上述各支路电流代入a，b两结点电流方程，整理可得两结点电流方程，整理可得电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法结点电压法结点电压法下一页上一页节首页章目录abS1S2125512111111()()+U +U =U+URRRRRRabS35345311111()()U +U =URRRRR整理结点电流方程，得整理结点电流方程，得结点结点b Ua的系数为所有连接到结点的系数为所有连接到结点a的电阻支路电导之和，

19、称的电阻支路电导之和，称为结点为结点a的的自电导自电导，记做，记做Gaa； 结点结点Ub的系数为连接在结点的系数为连接在结点a和和b之间的电阻支路电导的之间的电阻支路电导的负值，称为结点负值，称为结点a与结点与结点b的的互电导互电导，记做，记做Gab。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法结点电压法结点电压法结点结点a 方程右边的常数项为含源支路流入结点方程右边的常数项为含源支路流入结点a的源电流之代的源电流之代数和，记做数和，记做Isa。 下一页上一页节首页章目录S

20、S0UI =R （1）源电流源电流分两种情况，若是电流源支路，源电流就是电激流分两种情况，若是电流源支路，源电流就是电激流(短路电流短路电流)；若是电压源支路，源电流就是将该电压源等效为相应；若是电压源支路，源电流就是将该电压源等效为相应的电流源后的电激流的电流源后的电激流(短路电流短路电流)。 （2）代数和代数和的含义是流入该结点的源电流为正，流出该结点的的含义是流入该结点的源电流为正，流出该结点的源电流为负。源电流为负。 采用观察法直接列写结点电压方程。对于第采用观察法直接列写结点电压方程。对于第k个结点，其结点个结点，其结点电压方程的一般形式为电压方程的一般形式为:电路与电子技术电路与电

21、子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法结点电压法结点电压法注意注意(R0为电压源的内阻为电压源的内阻)j kkkkkjjkSGU +GU = I下一页上一页节首页章目录1111221331( -1)-1S112112222332( -1)-1S22( -1)11( -1)22( -1)33( -1)( -1)-1S( -1)( -1)nnnnnnnnnnnnG U +G U +G U + .GU= IG U +G U +G U + .GU= IGU +GU +GU + .GU= I 对于具

22、有对于具有(n1)个独立结点的电路，其个独立结点的电路，其结点电压方程结点电压方程可按式具体列写为：可按式具体列写为： 式中，有相同下标的电导，如式中，有相同下标的电导，如G11,G22等，为各结点的等，为各结点的自自导导；有不同下标的电导，如；有不同下标的电导，如G12,G13等，为各结点间的等，为各结点间的互导互导，互导本身为负值。互导本身为负值。如果两个结点之间没有支路直接相连，则如果两个结点之间没有支路直接相连，则相应的互导为零。相应的互导为零。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分

23、析方法电路的基本分析方法结点电压法结点电压法下一页上一页节首页章目录结点电压法的步骤结点电压法的步骤 2.列出列出(n1)个独立结点电压方程。个独立结点电压方程。 3.解上述联列方程，求出解上述联列方程，求出(n1)个结点电位，然后根据欧个结点电位，然后根据欧姆定律求出所要求的各支路电流。姆定律求出所要求的各支路电流。 1.标出支路电流参考方向，选定电位参考点；标出支路电流参考方向，选定电位参考点；电路与电子技术电路与电子技术( (电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法结点电压法结点电压法 自导为

24、正，互导为负；联接到本结点的源电流，自导为正，互导为负；联接到本结点的源电流，当其电流流向结点时前面取正号，反之取负。当其电流流向结点时前面取正号，反之取负。 注意注意下一页上一页节首页章目录SSakkkkU+IRU=1R弥尔曼定理弥尔曼定理 只含有两个结点（其中一个为参考结点，另一个只含有两个结点（其中一个为参考结点，另一个为独立结点为独立结点a）的电路的结点电压方程式。）的电路的结点电压方程式。式中的符号有如下规定：式中的符号有如下规定：电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的

25、基本分析方法结点电压法结点电压法 USk为第为第k条支路中的恒压源。条支路中的恒压源。若恒压源的电动势方向指向若恒压源的电动势方向指向a点，则点，则USk/Rk项取正号，否则取负号；项取正号，否则取负号； ISk为第为第k条支路中的恒流源。条支路中的恒流源。若恒流源方向指向若恒流源方向指向a点，则点，则ISk前取正号，否则取负号；前取正号，否则取负号；Rk为第为第k条支路中的支路电阻。它不包条支路中的支路电阻。它不包含恒流源支路的电阻。含恒流源支路的电阻。 下一页上一页节首页章目录2.4 2.4 叠加定理叠加定理电路结构和参数如图所示，试求电路结构和参数如图所示，试求R3支路的电流。支路的电流

26、。2S3332323R IUI =+= I + IR + RR + R分析分析 采用支路电流法来解题。采用支路电流法来解题。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法叠加定理叠加定理解上述联列方程，得解上述联列方程，得 引例引例 解解 根据题意，有根据题意，有I1=IS (KCL)结点结点a:(KVL)网孔网孔I:I1+I2 - I3=0R2I2+I3R3=U下一页上一页章目录电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划

27、教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法叠加定理叠加定理U单独作用IS单独作用2 S32323R IUI =+R + RR + R3I 3I 由此可见，两个独立电源由此可见，两个独立电源U和和IS同时作用于电路时所产生同时作用于电路时所产生的电流之和的电流之和I3等于每个独立电源分别单独作用时所产生的电流等于每个独立电源分别单独作用时所产生的电流的代数和。的代数和。下一页上一页节首页章目录 线性电路线性电路中，如果含有多个中，如果含有多个独立电源独立电源共同作用时，共同作用时，在电路的任一支路中产生的电流在电路的任一支路中产生的电流( (或电压或电压) )等于各个

28、电源等于各个电源分别分别单独单独作用时在该支路所产生的电流作用时在该支路所产生的电流( (或电压或电压) )的的代数和代数和。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法叠加定理叠加定理叠加定理叠加定理 叠加定理解题步骤叠加定理解题步骤 1.1.分别计算各个独立电源单独作用时产生的支路电流或支路分别计算各个独立电源单独作用时产生的支路电流或支路电压电压; ;2.2.把原电路分解为各个独立电源分别单独作用的电路模型，把原电路分解为各个独立电源分别单独作用的电路模型，并标出各电

29、流、电压的参考方向并标出各电流、电压的参考方向; ;3.3.求多个独立电源共同作用原电路的待求量。求多个独立电源共同作用原电路的待求量。下一页上一页节首页章目录(1)(1)叠加定理只适用于叠加定理只适用于线性电路中电流和电压线性电路中电流和电压的计算。的计算。不能用来不能用来计算功率计算功率。因为电功率与电流和电压不是线性关系。因为电功率与电流和电压不是线性关系。(2)(2)某独立电源单独作用时，其余各独立电源均应去掉，也就是某独立电源单独作用时，其余各独立电源均应去掉，也就是令其余电源的值为零令其余电源的值为零: :理想电压源短路，理想电流源开路。理想电压源短路，理想电流源开路。(3)(3)

30、叠加叠加( (求代数和求代数和) )时以原电路中电流时以原电路中电流( (或电压或电压) )的参考方向为准。的参考方向为准。若某个独立电源单独作用时产生的电流若某个独立电源单独作用时产生的电流( (或电压或电压) )的参考方向与原的参考方向与原电路中电流电路中电流( (或电压或电压) )的参考方向一致，则该量取正号，否则为负。的参考方向一致，则该量取正号，否则为负。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法叠加定理叠加定理注意注意下一页上一页节首页章目录S121010AA

31、1+23UI =R + R(1)10V理想电压源单独作用理想电压源单独作用用叠加定理求图用叠加定理求图(a)所示电路中的电流所示电路中的电流I。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法叠加定理叠加定理 例题例题 解解电压源单独作用电压源单独作用下一页上一页节首页章目录根据叠加定理，有根据叠加定理，有(2)2A理想电流源单独作用时理想电流源单独作用时电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2

32、章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法叠加定理叠加定理104()A2A33 IIIS212242AA123IIRRR 下一页上一页节首页章目录2.5 戴维宁定理戴维宁定理 复杂电路中有时只需要计算其中某一条支路的响应，此时可复杂电路中有时只需要计算其中某一条支路的响应，此时可以将这条支路划出，而把其余部分看作一个有源二端网络。以将这条支路划出，而把其余部分看作一个有源二端网络。 电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法戴维宁定理戴维宁定理有源二端网络有源二端网络 无

33、源二端网络无源二端网络具有两个出线端的内含独立电源的电路具有两个出线端的内含独立电源的电路不含独立电源的二端网络不含独立电源的二端网络下一页上一页章目录 任何一个线性有源二端网络对外电路的作用都可以任何一个线性有源二端网络对外电路的作用都可以用一个理想电压源用一个理想电压源US和内阻和内阻R0的串联组合来等效代替。的串联组合来等效代替。R0 该二端网络中所有独立电源不作用时的无该二端网络中所有独立电源不作用时的无源二端网络的输入端电阻源二端网络的输入端电阻US的极性与开路电压的极性与开路电压UOC的极性一致的极性一致电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五

34、十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理 US 有源二端网络的有源二端网络的开路电压开路电压UOC恒流源开路恒流源开路恒压源短路恒压源短路下一页上一页节首页章目录在下图所示的电路中，求在下图所示的电路中，求I4及及Uab。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法戴维宁定理戴维宁定理例题例题分析分析：首先应把被求支路以外：首先应把被求支路以外的电路用的电路用US和和R0的串联组合代的串

35、联组合代替，而替，而US= UOC，要先求出开路，要先求出开路电压电压UOC和等效内电阻和等效内电阻R0。下一页上一页节首页章目录根据弥尔曼定理，有根据弥尔曼定理，有S1S212123111OCUU+RRU=+RRR01231111R =+RRR运用电阻并联公式，得运用电阻并联公式，得电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法戴维宁定理戴维宁定理下一页上一页节首页章目录根据戴维宁定理，可得原电路的戴维宁等效电路。根据戴维宁定理，可得原电路的戴维宁等效电路。电路与电子技术电

36、路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法戴维宁定理戴维宁定理根据戴维宁等效电路，求得根据戴维宁等效电路，求得 01231111R =+RRR0RS404UIRRS4ab04U RURRS1S212S123111UUU+RR=+RRR下一页上一页节首页章目录 任一线性有源二端网络可等效为一理想电流源为任一线性有源二端网络可等效为一理想电流源为IS和和内电阻为内电阻为R0相并联的实际电流源。相并联的实际电流源。 电压源可等效为电流源，所以，如果将一个有源二端网络电压源可等效为电流源，所以，

37、如果将一个有源二端网络等效为一个电流源，这就是等效为一个电流源，这就是诺顿定理诺顿定理。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法戴维宁定理戴维宁定理诺顿定理诺顿定理 IS：该有源二端网络两端点的短路电流：该有源二端网络两端点的短路电流; R0：该二端网络中所有独立电源不作用时的无源二端网络的：该二端网络中所有独立电源不作用时的无源二端网络的输入端电阻。输入端电阻。 同戴维宁定理同戴维宁定理下一页上一页节首页章目录分别用戴维宁定理和诺顿定理求图示电路中的电流分别用戴维宁定

38、理和诺顿定理求图示电路中的电流I3。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法戴维宁定理戴维宁定理 例题例题 解解 (1) 利用戴维宁定理求利用戴维宁定理求I3 对对R3支路而言，电路的戴维宁等效支路而言，电路的戴维宁等效电路如右图所示。电路如右图所示。下一页上一页节首页章目录电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法戴维宁定理戴维宁定理(3 26)

39、V12V 电流源支路的电阻不起作用电流源支路的电阻不起作用 013RR OC30312 A1A39UIRR戴维宁等效电路戴维宁等效电路OCab1 SSUUR IU下一页上一页节首页章目录电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法戴维宁定理戴维宁定理(2) 利用诺顿定理求利用诺顿定理求I3 对对R3支路而言，电路的诺顿支路而言，电路的诺顿等效电路如右图所示。等效电路如右图所示。SS0S16(2)A4A3UIIIR013RR03S0334A1A39RIIRR下一页上一页节首页

40、章目录2.6 最大功率传输定理最大功率传输定理 在电子设备设计中，常常遇到电阻负载如何从电路获得最在电子设备设计中，常常遇到电阻负载如何从电路获得最大功率的问题。这类问题可以抽象为电路模型来分析。大功率的问题。这类问题可以抽象为电路模型来分析。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法最大功率传输定理最大功率传输定理电阻电阻RL为何值时，可以从单口网络获得最大功率？为何值时，可以从单口网络获得最大功率？下一页上一页章目录为了求出功率最大的条件为了求出功率最大的条件,令令负

41、载负载RL吸收功率为吸收功率为22SLL0L()UPI RRRRLd0dPR2S0LL0L2L0L()2()d0d()URRRRRPRRR电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法最大功率传输定理最大功率传输定理20LL0L()2()0RRRRR解上式，得解上式，得0LRR2Smax04UPR 当当RL=R0时，负载获得最大功时，负载获得最大功率，称为负载与电源的阻抗率，称为负载与电源的阻抗(电阻电阻)匹配，或称匹配，或称最大功率匹配最大功率匹配。负载获得的最大功率负载获

42、得的最大功率下一页上一页节首页章目录 电路如图电路如图(a)所示。试求：所示。试求：(1)RL为何值时获得最大功率；为何值时获得最大功率；(2) RL获得的最大功率；获得的最大功率；(3)当负载电阻当负载电阻RL获得最大功率时获得最大功率时10V电压源电压源的功率传输效率。的功率传输效率。 电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法最大功率传输定理最大功率传输定理 例题例题 解(1)二端网络二端网络N1的戴维宁等效电路参数为的戴维宁等效电路参数为 S210V5V22U 0

43、2 2122R 下一页上一页节首页章目录(2)RL获得的最大功率获得的最大功率2Smax025W6.25W44 1UPRSLLLL0L5A2.5A2.5V2UIUR IRR(3)计算电压源发出的功率和传输效率计算电压源发出的功率和传输效率由图可知由图可知,当当RL=R0=1 时可获得最大功率。时可获得最大功率。 电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法最大功率传输定理最大功率传输定理计算计算10V电压源发出的功率电压源发出的功率 10 3.75W37.5WP 122.5

44、(2.5)A3.75A2III下一页上一页节首页章目录LS2.5 5W12.5WPI Umax6.25100%50%12.5PP计算等效电压源发出的功率计算等效电压源发出的功率 由此可知，当由此可知，当RL=R0=1时，负载获得最大功率时，负载获得最大功率6.25W，但，但此时的转换效率仅为此时的转换效率仅为50，即有一半功率消耗在电源内阻上。，即有一半功率消耗在电源内阻上。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法最大功率传输定理最大功率传输定理其功率传输效率为其功率传

45、输效率为%7 .165 .3725. 6maxPPmax6.25WP下一页上一页节首页章目录 电阻的伏安特性是一条曲线。欧姆定律和叠加定电阻的伏安特性是一条曲线。欧姆定律和叠加定理不再成立，线性电路的分析方法和定理已不再适用。理不再成立，线性电路的分析方法和定理已不再适用。2.7 非线性电阻电路非线性电阻电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 非线性电阻电路非线性电阻电路线性电阻线性电阻非线性电阻非线性电阻阻值不随其端电压和电流的变化而变化的电阻。阻值不随其端电压

46、和电流的变化而变化的电阻。 非线性电阻电路分析通常来说比较复杂。对于简单的非非线性电阻电路分析通常来说比较复杂。对于简单的非线性电阻电路，可以运用线性电阻电路，可以运用KCL和和KVL，根据非线性电阻的伏，根据非线性电阻的伏安特性曲线，用安特性曲线，用图解法图解法进行求解。进行求解。下一页上一页章目录所有仅含一个非线性电阻的非线性电路，都可以看作是一所有仅含一个非线性电阻的非线性电路，都可以看作是一个有源二端线性网络两端连接一个非线性电阻的电路。个有源二端线性网络两端连接一个非线性电阻的电路。电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第2 2章章 电路的基本分析方法电路的基本分析方法 非线性电阻电路非线性电阻电路一、图解法一、图解法 利用戴维宁定理，将线性有源二端网络等效成理想电压源利用戴维宁定理，将线性有源二端网络等效成理想电压源US和内阻和内阻R0的串联组合。的串联组合。非线性非线性下一页上一页节首页章目录从从1、2端向右看，非线性电阻的端向右看，非线性电阻的U和和I满足其伏安特性曲满足其伏安特性曲线，如特性曲线线，如特性曲线Oab所示；所示； 从从1、2端向左看，得电