电工电子技术第1章

1、电工电子技术基础郭璐课程的性质、目的及学习方法性质实践性很强、覆盖面广的专业基础课目的获得电的基本理论知识，为今后的学习和工程技术研究打下基础。方法掌握好物理概念（多看参考书）；多做习题。第1章 直流电路 第2章 正弦交流电路 第3章 电路的过渡过程 第4章 磁路与变压器 第5章 异步电动机及其控制线路 第6章 晶体管及其应用电路 第7章 门电路与组合逻辑电路第8章 触发器与时序逻辑电路 电子技术篇 电工技术篇 课程主要内容第1章 直流电路 1.1 电路的作用与组成 1.2 电路的常用物理量 1.3 欧姆定律 1.4 电阻的特性与应用 1.5 串联和并联电路 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电压

2、源和电流源 1.8 支路电流法 1.9 戴维宁定理 1.10 叠加定理 1.11 电阻性负载的最大功率定理 本节课前思考题1. 电路由哪几部分组成？试述电路的功能。2. 电路元件与实体电路器件有何不同？何谓电路模型？3. 为何要引入参考方向？参考方向与实际方向有何联系与区别？4. 如何判别元件是电源还是负载？电路的组成与作用电路：电流的流通路径，由一些电气设备和元器件按一定方式连接而成的。 (干电池,蓄电池,发电机)或信号源。电路的组成：电源：将非电能转换成电能的装置中间环结：把电源与负载连接起来的部分负载：将电能转换成非电能的用电设备(连接导线,开关)(电灯,电炉,电动机)电路的组成电路的作

3、用1. 电能传输和转换发电机升压变压器降压变压器电灯电炉热能,水能,核能转电能传输分配电能电能转换为光能,热能和机械能电路的作用2. 信号的传递和处理放大器话筒扬声器将语音转换为电信号(信号源)信号转换、放大、信号处理(中间环节)接受转换信号的设备(负载)电路图 在实际工作中为了便于交流，常将实际电路中的各种元器件按照国家或国际统一规定的符号绘制出电路连接情况的图形称为电路图。 将实际元件理想化，由理想化的电路元件组成的电路，电路模型理想电路元件的图形符号理想电路元件及其图形符号可见下表 电路图作用：了解电路的结构、连接方法和电路中各个元件的作用，以便进行安装、检修和调整。工程图纸：电气原理图

4、和线路安装图。原理图：表示线路的接法，不反映电路的几何尺寸和各元件的实际形状，主要用于分析电路工作原理。安装图：既要反映电路的接法，还要画出有关部分的装置与结构以及实际安装位置，安装图主要用于在工程安装和检修时使用。电路模型: 由理想元件组成的电路.（一）理想无源元件(线性元件)1.电阻: 电路中消耗电能的理想元件2.电容: 电路中储存电场能的理想元件3.电感: 电路中储存磁场能的理想元件线性电路: 由线性元件和电源元件组成的电路.理想电路元件的分类（二）理想电源元件1.理想电压源 恒压源理想电路元件的分类2.理想电流源恒流源理想电路元件的分类RC+ US电阻元件电容元件理想电压源理想电流源L

5、无源二端元件有源二端元件电感元件理想电路元件的分类 电路的基本物理量1. 电流 当电路中有电流时电珠就会发光，电流是怎么回事？如何确定电流的大小和方向？电流：带电粒子的定向移动形成电流。电流的大小用电流强度表示，简称电流。电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。符号为I，电流强度的单位是安培(A)。如果在每秒内流过导体横截面6.251018个电子，其电流强度为1安培。 电流单位：1KA=103A 1MA106A lmA10-3A 1A=10-6A电流分直流和交流。 量值和方向都不随时间变化时， 称直流电流， 常用 I 表示。 量值和方向随着时间按周期性变化的电流，称为交流电流， 用 i 表示

6、。电流单位电流方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际正方向： 物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考正方向）： 在分析计算时，为了解题方便，对物理量任意假设的参考方向。问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR正电荷运动方向规定为电流的实际方向。电流的方向用一个箭头表示。任意假设的电流方向称为电流的参考方向。 如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。电流方向(a) 电流i为正值,说明实际电流方向与参考方向一致,电流的真实方向为由a到b;(b) 电流i为负值,说明实际方向

7、与参考方向相反,电流的真实方向为由b到a。指出下图 ( a ), ( b)中电流的真实方向，电流参考方向已用箭头表示在图上。练习电压 定义：电路中a、b点两点间的电压定义为单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。 把衡量电场力移动电荷做功能力的物理量称之为电压，其符号表示为U。 电路中a、b点两点间的电压等于a、b两点的电位差。 设在a点到b点的距离内被移动的电荷有1库仑，电场力作用的功为1焦耳，则ab两点之间的电压值为1伏特。 测量高电压用千伏(KV)作单位，微电子技术用毫伏(mV)、微伏(V)作单位 。 1KV=103V 1mV=10-3V 1V10-6V电压的单位电压的实际方向规定由电位

8、高处指向电位低处。与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向例：当Va =3V Vb = 2V时U1 = Va - Vb = 1V求得的U为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。U2 = Vb Va = 1V电压的方向 对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，称关联方向；如不一致，称非关联方向。 如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。 IRURab假设: 与 的方向一致假设: 与 的方向相反 IRURab关联参考方向非关联参考方向在图中标示的 u 和 i 的参考方向下，

9、对元件B而言，其电压、电流的参考方向是关联的；而对元件A而言，其电压、电流的参考方向是非关联的。考察下图所示两电路元件.问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决方法(3) 根据计算结果确定实际方向： 若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致； 若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式并计算；(4) 为了避免列方程时出错，习惯上把 I 与 U 的方向 按相同方向假设(关联参考方向）。(1) 方程式U/I

10、=R 仅适用于假设正方向一致的情况。(2) “实际方向”是物理中规定的，而“假设 正方向”则 是人们在进行电路分析计算时，任意假设的。 (3) 在以后的解题过程中，注意一定要先假定“正方向” (即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程 计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的. 解决方法注意： 在电路中任选一点， 叫做参考点，称零电位点，则某点的电位就是由该点到参考点的电压。即两点间的电压等于这两点的电位的差ab0 如果已知a、 b两点的电位各为Va, Vb, 则此 两点间的电压电位电位具有相对性，相对于参考点较高的电位点是正电位，比参考点低的电位点为负电位。参考点的电位一般取零 。电位实

11、际上就是电路中某点到参考点的电压，电压常用字母U表示，而电位用字母V表示，电位的单位也是伏特【V】。Va = +5V a 点电位：ab15AVb = 5V b点电位：ab15A例例电位电位的计算+-12V经常这样表示：12Va练习练习a0V+12Va+12V- 4V5030aVAVBR1R2练习 电位值是相对的,参考点选得不同，电路中其它各点的电位也将 随之改变； 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变。注意：电位和电压的区别12Va8Va-4V小结电动势 电源中非静电力F非将正电荷从电源负极经电源内部搬运到电源正极所做的功称为电动势。 EAB = WAB（非静电力）/ Q （

12、如下图所示）。 电动势E来表示，单位为V（伏）。 带电源的电路示意图 电动势的实际方向与电压实际方向相反，规定为由负极指向正极。 如电池中化学反应产生的化学力、发电机中电磁感应产生的电磁力、热电偶中热电效应产生的力，这些外力称为非电场力 。例已知：E=2V, R=1求： 当Uab分别为 3V 和 1V 时，IR=?E IRRURabUab解：(1) 假定电路中物理量的正方向如图所示；(2) 列电路方程：(3) 数值计算E IRRURabUab功率与电能 当电流通过负载将电能转化为其它形式的能时，我们就说电流做了功（称为电功）。 在时间 t 秒内电场力将电量为 I 的电荷移动段距离做的功。即 W

13、 = q U = U I t 若导体两端电压为U，通过导体横截面积的电荷量为q，电流做的功就是电路所消耗的电能，用符号W表示，单位是焦耳(J)日常生产和生活中，电能用“度”作为单位，不是法定单位，“千瓦小时”为法定单位。 1度=1千瓦小时（KWh）电功率，单位是瓦特(W)。在电路两端加上1伏电压，通过的电流为1安时，电功率等于1瓦特，简称1瓦，千瓦(KW)、兆瓦(MW)、毫瓦(mW)、微瓦(W) 1KW10W 1MW106W lmW10-3W lW10-6W功率与电能电流在单位时间内做的功称为电功率，用符号P表示P =UI当负载电阻为R时，它消耗的功率：功率与电流、电压的关系：关联方向时：P

14、=UI非关联方向时：P =UIP0时吸收功率，P0时释放功率。功率与电能 当 计算的 P 0 时, 则说明 U、I 的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。功率性质判断： 当计算的 P 0 时,则电源消耗功率，为负载；当计算的电源功率PE 0，吸收10W功率。（b）关联方向，P=UI=5(2)=10W，P0，吸收10W功率。例 计算图 所示电路中电流源的端电压U1, 5电阻两端的电压U2和电流源、电阻、电压源的功率P1, P2, P3。 U2= R2IS = 52 = 10V U1= U2+U3= 10+3 =13V电流源的电流、电压选择为非关联参考方向, 所以P1=U1Is=132=2

15、6W (发出)电阻的电流、电压选择为关联参考方向, 所以P2=102=20W (吸收)电压源的电流、 电压选择为关联参考方向, 所以P3=23=6W (吸收)P1 (发出) = P2 (吸收) + P3 (吸收) 功率平衡电器设备的额定值与实际值 额定值: 制造厂为了使电子设备能在给定的工作条件下正常运行而规定的正常允许值。 UN 、IN 、PN 使用时，电压、电流、功率的实际值不一定等于额定值。I IN过载I R2，则RR1如果两个并联电阻有：R1R2，则RR21.2 直流电路的基本分析方法1.2.1 电路的等效电阻电阻的串联与并联例求图示电路的电流I。R33R2 2R1 1+-I3V+I3

16、VR1.5-I=3/1.5=2A电阻的混联电阻串联和并联相结合的连接方式，成为电阻的混联。电阻的混联计算举例解： Rab=R1+ R6+(R2/R3)+(R4/R5)R1R2R3R4R5R6ab 由a、b端向里看， R2和R3，R4和R5均连接在相同的两点之间，因此是并联关系，把这4个电阻两两并联后，电路中除了a、b两点不再有结点，所以它们的等效电阻与R1和R6相串联。 电阻混联电路的等效电阻计算，关键在于正确找出电路的连接点，然后分别把两两结点之间的电阻进行串、并联简化计算，最后将简化的等效电阻相串即可求出。 分析： 除了欧姆定律外，分析与计算电路的基本定律，还有基尔霍夫电流定律(KCL)和

17、电压定律(KVL)。基尔霍夫电流定律应用于结点 ，基尔霍夫电压定律应用于回路 。用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系，直流电路的分析方法。1.2.2 基尔霍夫定律+-E1E2R2R1R3I1I2I3cabd 电路名词支路：一个或几个二端元件首尾相接中间没有分岔，使各元件上通过的电流相等。（m）结点：三条或三条以上支路的联接点。（n）回路：电路中的任意闭合路径。（l）网孔：其中不包含其它支路的单一闭合路径。m=3abl=3n=2112332网孔=2+_R1US1+_US2R2R3例支路：共 ？条回路：共 ？个节点：共 ？个6条4个网孔：？个7个有几个网眼就有几个网孔abcdI3I1I2I

18、5I6I4R3US4US3_+R6+R4R5R1R2_电路中的独立结点数为n-1个，独立回路数=网孔数。1、基尔霍夫第一定律（KCL） 基尔霍夫定律包括结点电流定律和回路电压两个定律，是一般电路必须遵循的普遍规律。 基尔霍夫电流定律（KCL）是将物理学中的“液体流动的连续性”和“能量守恒定律”用于电路中。（1）定义：任一时刻，流入任一结点的电流的代数和恒等于零。数学表达式：I1I2I3I4aI1 + I2 I3 I4 = 0 （2）注意正负号。若以指向结点的电流为正，背离结点的电流为负，则根据KCL，对结点 a 可以写出：例：解：求左图示电路中电流i1、i2。i1i4i2i3整理为： i1+

19、i3= i2+ i4可列出KCL：i1 i2+i3 i4= 0例：i1i2+10 +(12)=0 i2=1A 4+7+i1= 0 i1= 3A 7A4Ai110A-12Ai2其中i1得负值，说明它的实际方向与参考方向相反。1、基尔霍夫第一定律（KCL）图示电路中，已知I1=11mA，I4=12mA，I5=6mA。求I2，I3和I6。I1R1R2R3I2I3I4I5I6例解：I3=I1I5=116=5（mA)I2=I3I4=512=7（mA)I6=I1I2=11(7)=18（mA)I6=I4+I5=12+6=18（mA)基氏电流定律的推广I=?I1I2I3例例I1+I2=I3I=0IU2+_U1

20、+_RU3+_RRR广义节点电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。广义节点（3）物理意义：KCL是电流的连续性的体现，也是能量守衡的体现。（4）KCL对各支路电流施加了约束， 而与支路元件的性质无关。qq2q12、基尔霍夫第二定律（KVL） 基尔霍夫电压定律是用来确定回路中各段电压之间关系的电压定律。回路电压定律依据“电位的单值性原理”，它指出：（1）定义：任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。（2）数学表达式为：然后根据： U = 0I1+US1R1I4US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4得：-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0R1I1US1+R2

21、I2+R3I3+R4I4+US4=0R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1US4电阻压降可得KVL另一形式：IR=US电源压升先标绕行方向U=0根据 U=0对回路#1列KVL方程电阻压降#1#2例电源压升#3即电阻压降等于电源压升此方程式不独立省略！对回路#2列KVL常用形式对回路#3列KVL方程I1I2I3R3US1+_US2_+R1R2#1方程式也可用常用形式 KVL方程式的常用形式，是把变量和已知量区分放在方程式两边，显然给解题带来一定方便。图示电路KVL独立方程为例如： 回路 a-d-c-a或：注意：与绕行方向相同为正， 反之为负。I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2ab

22、cdI1I2I5I6I4-其中:US3 = - E3 ，US4= - E4KVL 推广应用于假想的闭合回路或写作对假想回路列 KVL：USIUR+_+_ABCUA+_UAB+_UB+_UA UB UAB = 0UAB = UA UB US IR U = 0U = US IR对假想回路列 KVL：或写作 （1）列KVL前，要首先选定回路绕行方向，然后再列方程，电压降和回路绕行方向一致取正，否则取负。 绕行方向的选择：原则上是任意。 （3）KVL对闭合回路中各支路电压施加了约束，它与元件性质无关。注意：U=E（2）KVL的另一种表达式。此时注意正负号的取法。例 电路如图所示，已知UAB=5V，UB

23、C=4V，UDA=3V。试求：（1）UCD；（2）UCA+-UABUDAUCDUBCABCD+-UCA解：（2）ABCA不是闭合回路，也可应用KVL求解。（1）UAB+UBC+UCD+UDA=05+（4）+UCD+（3）=0UCD=2VUAB+UBC+UCA=0UCA=1VU1 + U2 U3 U4 + U5 = 0U4+U1U2abced+U5U3+R4例 1图中若 U1= 2 V，U2 = 8 V，U3 = 5 V，U5 = 3 V，R4 = 2 ，求电阻 R4 两端的电压及流过它的电流。解设电阻 R4 两端电压的极性及流过它的电流 I 的参考方向如图所示。(2) + 8 5 U4+ (3

24、) = 0U4 = 2 VI = 1 AI沿顺时针方向列写回路的 KVL 方程式，有代入数据，有U4 = IR4【例1.9】在图1-23所示电路中，若已知I1=3A，I2=5A。试求电流I3的值。解：根据KCL定律对节点A列方程为 I1 + I2 - I3 = 0 I3 = I1 + I2 =（3+5）A = 8A【例1.10】在图1-23所示电路中，若已知US1=10V，I1=3A，I2= -1A, R1=2。试求电阻R3的值。 解：根据KVL对US1、R1、R3回路列方程为 -US1+R1I1+R3I3 =0 R3= =2求：I1、I2 、I3 能否很快说出结果？1+-3V4V11+-5V

25、I1I2I3 KCL和KVL是在实验的基础上得出的，是分析电路的理论基础，它和欧姆定律一起构成了电路分析的两个基本依据。 局部约束方程：U=RI 整体约束方程：KCL和KVL1.2.3 支路电流法 支路电流法是应用基尔霍夫第一、第二定律对节点和回路列出所需要的方程组，然后求解各支路电流。(2) 利用KCL列出节点方程式: 节点A： I1 + I2 I3 =0 节点B： -I1- I2 + I3 =0(3) 利用KVL列回路电压方程式: 回路： R1I1-R2I2 +US2-US1 =0 回路： R2 I2 + R3 I3- US2=0只有1个方程式是独立的(4) 联立求解方程组，求出各支路电流

26、数值。（1）选择各支路电流参考方向。L个网孔如果电路中有b条支路n个结点电路如图所示（6）；（4）；（3）。 在该电路中共有I1I6六个未知支路电流，如何列这六个方程呢？US1US6+-R1R2R3R4R5R6US3US5US4I3I1I6I2I4I51.2.3 支路电流法US1US6+-R1R2R3R4R5R6US3US5US4I3I1I6I2I4I5据KCL列方程设电流流进为正；流出为负 上述4个方程只有3个是独立的；即n个结点只能列（ n-1）个独立方程。 另外3个独立方程，可据KVL列出。R4I4+ R2I2+ R1I1=US1-US4R5I5+ R3I3- R2I2=-US5-US3

27、=US5+US4- US6网孔1：网孔2：网孔3： 列方程时要选择回路的方向R6I6 R5I5 R4I4US1US6+-R1R2R3R4R5R6US3US5US4I3I1I6I2I4I5 方程数正好等于电路的网孔数， b-（n-1）=L据KVL列 b-（n-1）=L个 网孔数网孔1：网孔2：网孔3：据KCL列（n-1）个 （节点-1）由上可知：R4I4+ R2I2+ R1I1=US1-US4（5）R5I5+ R3I3- R2I2=-US5-US3（6）R6I6- R5I5- R4I4=US5+US4- US6（4）US1US6+-R1R2R3R4R5R6US3US5US4I3I1I6I2I4I

28、5例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下电路中应列几个电流方程？几个电压方程？小 结基尔霍夫电流方程：结点a：结点b：独立方程只有 1 个基尔霍夫电压方程：#1#2#3独立方程只有 2 个aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1网孔网孔小 结设：电路中有N个结点，B个支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小 结独立的结点电流方程有 (N -1) 个独立的回路（网孔）电压方程有 (B -N+1)个则：（一般为网孔个数）独立电流方程：个独立电压方程：个解题步骤：1选取各支路电流的参考方向， 回路的绕行方向。2据KCL列出（n-1）个独立方程。

29、3据KVL列b-（n-1）外独立方程， 一般为网孔数。4求解各支路电流及其它各量。小 结1.2.4 电路中的电位及其计算方法Va = +5V a 点电位：ab15Aab15AVb = - 5V b点电位： 结点电位法适用于支路数多，结点少的电路。如： 共a、b两个结点，b设为参考点后，仅剩一个未知数（a点电位Va）。abVa结点电位法：以结点电位“VX”为未知量结点电位法解题思路 假设一个参考点，令其电位为零， 求其它各结点电位，求各支路的电流或电压。 结点电位方程的推导过程：（以下图为例）I1ABR1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5C则：各支路电流分别为 ：设：结点电流

30、方程：A点：B点： 将各支路电流代入A、B 两结点电流方程，然后整理得：其中未知数仅有：VA、VB 两个。结点电位法列方程的规律以A结点为例：方程左边：未知结点的电位乘上聚集在该结点上所有支路电导的总和（称自电导）减去相邻结点的电位乘以与未知结点共有支路上的电导（称互电导）。R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5CAB方程右边：A结点的电激（电源）流之和（流入为正，流出为负）。按以上规律列写B结点方程：R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5CAB应用举例（1）I1E1E3R1R4R3R2I4I3I2AB 电路中只含两个结点时，仅剩一个未知数。VB = 0

31、 V设 :则：I1I4求R1I2I1E1IsR2ABRS结点电位法求解步骤：（1）指定参考结点。（2）列出结点电位方程（自导为正，互导为负）。（3）电流源流入节点为正，流出为负。（4）根据欧姆定律，求出个支路电流。12V例求开关S打开和闭合时a点的电位值。12V6K4K20K12VS 解画出S打开时的等效电路：baSbadc6K4Kc20K12V 显然，开关S打开时相当于一个闭合的全电路，a点电位为：S闭合时的等效电路：6K4K20K12V12VbacS闭合时，a点电位只与右回路有关，其值为：dd 设b点为参考点：Vb=0则：VA=0设c点为参考点：Vc=0则：S断开时：S闭合时：则：-7V3

32、K1KAS1K+6V+8Vcb+-解：将原图电路改画成上图所示电路。-7V3K1KAS1K+6V+8Vcb例电路如下图所示，分别以A、B为参考点计算C和D点的电位及UCD。10 V2 +5 V+3 BCDIA 解以A点为参考电位时I =10 + 53 + 2= 3 AVC = 3 3 = 9 VVD= 3 2= 6 VUCD = VC VD = 15 V以B点为参考电位时VD = 5 VVC = 10 VUCD = VC VD= 15 V* 电路中某一点的电位等于该点到参考点的电压；*电路中各点的电位随参考点选的不同而改变，但是任意两点间的电压不变。在图（a）中求A点电位VA解：将图（a）电路

33、改画成（b）所示电路。 +50 V R110图（a） R3 20 - 50 V R2 5A例3:图（b） 50 VI1 R110 R3 20 R2 5I3I2E1E2A50 V解：根据KCL有: I1-I2-I3=0 根据KVL，对左边回路有 E1-I1R1=VA得： 对右边回路有E2+VA=I2R2又VA=I3 R3，I3=VA/ R3 ，将各电流带入并整理得： 50 VI1 R110 R3 20 R2 5I3I2E1E2A50 V 在多个电源同时作用的线性电路中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。叠加定理：计算功率时不能应用叠加原理！I =II+=I

34、R1+R2ISUS*当恒流源不作用时应视为开路IR1+R2US+IR1R2IS*当恒压源不作用时应视为短路1.2.5 叠加定理12V+_7.2V电源单独作用时：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例BAI237.2V+_212V+_612V电源单独作用时： 解BA37.2V+_26I2I2用叠加定理求：I= ?I = I+ I= 2+（1）=1A“恒流源不起作用”或“令其等于0”，即是将此恒流源去掉，使原恒流源处开路。例+-I4A20V101010I4A101010+-I20V10101020V电压源单独作用时：4A电流源单独作用时：应用叠

35、加定理要注意的问题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。4. 叠加定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. 运用叠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：R3I3=+检验学习结果说明叠加定理的适用范围，它是否仅适用于直流电路而不适用于交流电路的分析和计

36、算？从叠加定理的学习中，可以掌握哪些基本分析方法？电流和电压可以应用叠加定理进行分析和计算，功率为什么不行？441I2A1A21I3A1I+-26V414V+-I+-48V诺顿定理戴维宁定理1.2.6 戴维宁定理与诺顿定理1I+-26V+-26VUOC=6V2Req=2戴维宁定理414V+-I+-48V1.2.6 戴维宁定理与诺顿定理1.2.6.1、戴维宁定理 (Thevenin theorem )（法国电报工程师，1883年发表的论著）图中：Uoc为开路电压， R0为除源后的等效电阻。 有源二端网络UIUIR0UOC+-1定义：任何一个含源单口网络(二端网络)，对外 电路来说总可以用一个电压

37、源和一电阻的串 联支路来等效，这就是戴维宁定理。1.2.6 戴维宁定理与诺顿定理2Uoc和R0的求法（1）Uoc的求法（开路电压）。3326416V2A4V+-I332646V2A4V+-I+-UOC注意：必须去掉待求支路。1.2.6 戴维宁定理与诺顿定理332646V2A4V+-I+-UOC（2）R0的求法：a）串并联332646V2A4V+-I+-UOC332646V4V+-I+-UOCR=（6/3+2）/4=2除源除源的原则：电压源短路；电流源开路；电源内阻不变。1.2.6 戴维宁定理与诺顿定理b）外设电压源求电流，然后求其U/I=R033264+-UOCUI1.2.6 戴维宁定理与诺顿

38、定理33264+-UOCc）外设电流源求电压，然后求其U/I=R0IU+-1.2.6 戴维宁定理与诺顿定理注意：a、b、c是除源后，再求等效电阻；d是不除源，求等效电阻。d）求短路电流Isc则R0=Uoc/Isc332646V2A4V+-I+-UOCISC+-UOCR0ISC1.2.6 戴维宁定理与诺顿定理电路如图所示，试求电流I。 例题：462AI+-18V解：42A+-18V+-UOCUOC=4218=10V（1）求开路电压负载开路等效电路除源后的等效电路4+-UOCR0= 4（2）求等效电阻R01.2.6 戴维宁定理与诺顿定理46I+-10V等效电路I= -1A（3）画出等效电路R0=

39、4（2）求等效电阻R0电路如图所示，试求电路I。 例题：462AI+-18V解：UOC=4218=10V（1）求开路电压也可以用电源等效变换法求得。1.2.6 戴维宁定理与诺顿定理电路如图所示，试求电路I。 例题：462AI+-18V解：462AI4.5A462.5AI46I+-10vI=-1A1.2.6 戴维宁定理与诺顿定理例2：求：U=?4 4 505 33 AB1ARL+_8V_+10VCDEU第一步：求开端电压U0_+4 4 50AB+_8V10VCDEU01A5 第二步：求输入电阻 R0。R04 4 505 AB1A+_8V_+10VCDEU044505+_ER0579V33等效电路4 4 505 33 AB1ARL+_8V+10VCDEU第三步：求解未知电压+_ER0579V33电路如图所示，试求电路I。 例题：+-2223I2A4V2V解：+-223UOC2A4V2VUOC=21.2.6 戴维宁定理与诺顿定理223RO电路如图所示，试求电路I。 例题：解：+-2223I2A4V2V/21.2.6 戴维宁定理与诺顿定理电路如图所示，试求电路I。 例题：解：+-2223I2A4V2V4IvI=1A1.2.6 戴维宁定理与诺顿定理3对外等效，对内不等效462AI+-18V46I+-10V例如42A+-18V4+-10V1.2