电子电工技术课件电路

1、2、电路的分析方法点1、掌握常用的电路等效变换的方法2、熟练掌握节点电压方程的列写及求解方法3、了解回路电流的列写方法2、等效电阻两个电阻并联的等效电阻为4、熟练掌握叠加原理、定理和定理2.1电路的等效变换对电路进行分析和计算时，有时可以把电路三个电阻并联的等效电阻为中某一部分简化，即用一个较为简单的电路替代原电路。等效概念：当电路中某一部分用其等效电路替代后，未被替代部分的电压和电流均应保持不变。对外等效：用等效电路的方法求解电路时，电压和电流保持不变的部分仅限于等效电路以外。计算多个电阻并联的等效电阻时，利用公式3、分流公式：4、应用分流或调节电流。电阻的串联和并联一、电阻的串联求电流 i

2、 和i51、特点：电阻串联时，通过各电阻的电流是同一个电流。例等效电阻R =1.52、等效电阻：-3、分压公式4、应用分压、限流。i =2A二、电阻的并联RAB= ？1、特点电阻并联时，各电阻上的电压是同一个电压。电阻的Y 形联接与形联接的等效变换一、问题的引入求等效电阻要求它们的外部性能相同，即当它们对应端子间的电压相同时， 流入对应端子的电流也必须分别相等。二、星形联接和三角形联接的等效变换的条件星接（Y 接）三角接（接）二、电流源并联星接（Y 接）三角接（接） Y三、电压源的并联只有电压相等的电压源才允许并联。四、电流源的串联Y只有电压相等的电压源才允许并联。星接三角接只有电流相等的电流

3、源才允许串联五、电源与支路的串联和并联特别若星形电路的 3个电阻相等则等效的三角形电路的电阻也相等等效是对外而言等效电压源中的电流不等于替代前的电压源的电流，而等于外部电流 i 。星接三角接R=3+1+(1+2)(1+5)=6等效电流源的电压不等于替代前的电流源的电压，而等于外部电压 u 。电压源、电流源的串联和并联一、电压源串联实际电源的两种模型及其等效变换一、电压源和电阻的串联组合四、有关受控源外特性曲线+-二、电流源和电阻的并联组合外特性曲线已知 uS=12V，R =2 ，iC=2uR，求 uR。2.2结点电压法一、结点电压1、定义：在电路中任意选择某一结点为参考结点，其他结点与此结点之

4、间的电压称为结点电压。2、极性：结点电压 的参考极性是以参考结点为负，其余独立结点为正。二、结点电压法1、结点电压法以结点电压为求解变量，用 uni 来表示。2、结点电压方程：三、电源的等效变换电压源、电阻的串联组合与电流源、电阻的并联组合可以相互等效变换。注意电压源和电流源的参考方向，电流源的参考方向由电压源的负极指向正极。如果令GUn=Is1、G为结点电导矩阵Gii-自电导，与结点 i 相连的全部电导之和，恒为正。Gij-互电导，结点 i 和结点 j 之间的公共电导，恒为负。注意：和电流源串联的电导不计算在内结点电压方程的一般形式2、Un结点电压列向量3、IsIsi -和第i 个结点相联的

5、电源注入该结点的电流之和。电流源：流入为正。电压源：当电压源的参考正极性联到该结点时，该项前取正号，否则取负。GUn=Is结点电压方程的一般形式例：求图中电流i。+-+-i=0.5A(1+2+7)i+4 -9=0受控电压源、电阻的串联组合和受控电流源、电导的并联组合也可以用上述方法进行变换。此时应把受控电源当作独立电源处理，但应注意在变043换过程中保存控制量所在支路，而它消掉。21列结点电压方程G3us3-04321列结点电压方程对结点 1：un1un2un3un4=(G1+G4+G8) G1-+0G4-is13 is4-+对结点 4：un1-G4-G3+0un2un3un4=+(G3+G4

6、+G7)-is4+G3us3+G7us704321列结点电压方程un1 un1 un1un1un2un3un4=un4=un2 un2un2un3un3un4=un3un4=(G1+G4+G8) G1-+0G4-is13 is4-+-G1+(G1+G2+G5)-G2+000-G2+(G2+G3+G6)-G3is13 G3us3-G4对结点 2： un1-G1+(G1+G2+G5)-G2+00un2un3un4=04321列结点电压方程对结点 3：un1 0-G2un2un3un4=+(G2+G3+G6)-G3is13-G3+0+(G3+G4+G7)-is4+G3us3+G7us7电路的结点电压

7、方程：(G1+G2)-G1is1 un1(g-G1)+(G1+G3)is1un2=电路中含（）电压源的处理方法1、指定参考结点其余结点与参考结点之间的电压就是结点电压。2、列出结点电压方程自导总是正的，互导总是负的，注意注入各结点的电流项前的正负号。3、如电路中含有受控电流源把控制量用有关的结点电压表示，暂把受控电流源当作独立电流源。12设理想（）电压源支路的电流为i,电路的结点电压方程为补充的约束方程4、如电路中含有电压源un1 (G1+G2)-G2i un1-G2+(G2+G3)is2 un1=us1un2=把电压源的电流作为变量。5、从结点电压方结点电压可求出各支路电压和支路电流。结点法

8、的步骤归纳如下：un2=2.3回路电流法(了解)网孔电流法仅适用于平面电路，回路电流法则无此限制。回路电流法是以一组独立回路电流为电路变量，通常选择基本回路作为独立回路。电路中含有受控源的处理方法回路电流方程的一般形式RI=US021un1 (G1+G2)-G1is1 un1-G1+(G1+G3)-gu2 is1 u2 = un1un2=un2=选择支路 4、5、6 为树。电路中含有受控源的处理方法021整理有：un1un2=+-+-再补充一个约束关系式-含受控电压源的电路-+-+-整理后，得2.4熟练掌握叠加原理、定理和定理叠加定理一、内容性电阻电路中，任一支路电流（或支路电压）都是电路中各

9、个独立电源单独作用时在该支路产生的电流（或电压）之叠加。二、说明1、叠加定理适用于线性电路，不适用于非线性电路；2、叠加时，电路的联接以及电路所有电阻和受控源都不予更动；1、在选取回路电流时，只让一个回路电流通过电流源。理想（）电流源的处理方法以电阻为例：2、把电流源的电压作为变量。电压源不作用就是把该电压源的电压置零，即在该电压源处用短路替代；电流源不作用就是把该电流源的电流置零，即在该电流源处用开路替代。3、叠加时要注意电流和电压的参考方向；4、不能用叠加定理来计算功率，因为功率不是电流或电压的一次函数。所以=+=+受控电压源求 u3在图 b 中在图 c 中所以图 a图 b图 c例(b)(

10、c)=+在图 b 中在图 c 中在图 b 中在图 c 中所以(b)(c)求各元件的电压和电流。+ 1V-图 b图 c1A+ 2V -+ 3V-Req+30V-8V-I11V- 3A4A11A15A- 4V+ 4V-a b+给定的电压源电压为 82V，这相当于将激励增加了 82/41 倍（即 K=2），故各支元件的电压和电流也同样增加了 2 倍。本例计算是先从梯形电路最远离电源的一端算起，求电流 I 。例：2、求开路电压1、如图断开电路解： Uabo=4+4+1=9V到激励处，故把这种计算方法叫做“线性电路中，当所有激励（电压源和电流源）都增大或缩小 K 倍， K 为实常数，法”。响应（电压和电

11、流）也将同样增大或缩小 K 倍。这里所谓的激励是指独立电源；电源置 0必须全部激励同时增大或缩小 K 倍，否则将导致错误的结果。用齐性定理分析梯形电路特别有效。齐性定理R03、求 R0 R0=2+2.4=4.4定理和定理定理一、内容一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换，此电压源的电压等于一端口的开路电压，电阻等于一端口的全部独立电源置零后的输入电阻。 Req+-4、恢复原电路I=1.8A结点电压法求开路电压I求电流 I 。解：1、如图断开电路；=4V等效电阻Req Req=16+20/5=20k2、求开路电压- 20V+Uabo=-2

12、0Vi电阻 R 的改变不会影响原一端口的R 吸收的功率为等效电路，+ 12V-Uabo=12+3=15V3、求 R0R 变化时，最大功率发生在 dp/dR=0 的条件下。这时有 R=Req 。本题中， Req=20k，故 R=20k 时才能获得最大功率，最大功率问题的结论可以推广到更一般的情况当满足 R=Req（Req 为一端口的输入电阻）的条件时，电阻 R 将获得最大功率。此时称电阻与一端口的输入电阻匹配。扩音机为例R0=64、恢复原电路RiR=8I信号源的内阻 Ri 为 1k，扬声器上不可能得到最大功率。为了使阻抗匹配，在信号源和扬声器之间连上一个变压器。变压器变压器还有变换负载阻抗的作用，以实现匹配，采用不同的变比，把负载变成所需要的、比较合适的数值。应用电压源和电阻的串联组合与电流源和电导的I=二、最大功率传输含源一端口外接可调电阻 R， 当 R 等于多少时，它可以从电路求此最大功率。中获得最大功率？一端口的Uoc=4VReq=20k等效电路可作前述方法求得：并联组合之间的等效变换，可推得定理。三、等效电阻一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合等效变换，电流源的电流等于该一端口的短路电流，电导等于把该一端口全部独立电源置零后的输