《电工技术》项目二

直流电路的认识任务二任务一建立电路模型仿真验证基尔霍夫定律任务三仿真验证戴维南定理及叠加原理

直流电路是实际应用电路的基础，通过直流电路知识的学习，掌握电路分析的基本方法、原理，进而能应用到解决实际电路的问题中。电路仿真软件的出现，极大地提高了电路的设计和故障的分析等解决实际电路问题的效率，同时，仿真软件的使用也是一种很有效地学习电路知识的方法。直流电路的认识知识目标1.了解电路的组成及各部分的作用，了解电路中的基本物理量，并掌握其计算方法，了解构成电路的基本元件；2.了解电压、电流的方向问题，掌握电压、电流的测量方法；3.掌握欧姆定律并能用来分析和计算简单电路，进而掌握电阻串、并联电路的分析和计算；4.了解并掌握基尔霍夫定律，了解戴维南定理及叠加原理，进而掌握复杂电路的分析方法；5.了解电压源与电流源及其等效变换的方法。直流电路的认识技能目标1.掌握测量电路基本参数的方法；2.掌握电压表、电流表的使用方法；3.掌握仿真软件Multisim10的基本使用方法，能用仿真的方式验证基尔霍夫定律、戴维南定理及叠加原理。直流电路的认识本任务就是通过建立电路模型，掌握分析电路的规律和方法。任务一建立电路模型任务目标书上两幅图，思考为什么先升压再降压？

降低损耗：虽然常常说导线的电阻视为0。但是大家应该知道，导线的电阻是不为0的。特别是城市供电，跨城市供电，导线长度极长，导线的电阻就不能忽略。因此在导线电阻不变的情况下，流经导线的电流越小，损耗越小。但是供电局输出的功率是不能减少的，这个是有终端用户需求决定的。那么在保证功率不减小的情况，要减低输送导线的电流，就只有提高输送的电压才行。所以在输送电的时候需要升压。

安全性：在终端用户处，太高的电压就需要等级较高的绝缘材料做绝缘，也容易导致高压放电事故，所以高压是不适合终端用户的。你想想，如果用个风扇，居然用几千万伏的电压的话，那岂不是很不安去？所以在终端用户处就需要将电压降下来。一、电路与电路模型（一）电路及电路组成任务一建立电路模型电路的组成一、电路与电路模型任务一建立电路模型2.负载

3.导线和开关

1.电源电源：其他能转化为电能负载：电能转换为其他能光电池、发电机、蓄电池电灯泡、电炉、电动机一、电路与电路模型任务一建立电路模型（二）电路模型及电路图常用的几种理想元件的电路符号二、电路的工作状态和电气设备的额定值任务一建立电路模型（一）电路的工作状态1.通路2.开路3.短路二、电路的工作状态和电气设备的额定值任务一建立电路模型（二）电气设备的额定值

在电路中，各种电气设备和电路元件都有额定值，只有按额定值使用，即处于额定工作状态，电气设备和电路元件的运行才能安全可靠，使用寿命才会长。三、电流、电压及电动势任务一建立电路模型（一）电流的形成

电流是由于电荷的定向移动形成的。在金属导体中，电子在外电场作用下有规则地运动就形成了电流。而在某些液体或气体中，电流则是由于正离子或负离子在电场力作用下有规则地运动而形成的。

三、电流、电压及电动势任务一建立电路模型（二）电流的方向电流的方向三、电流、电压及电动势任务一建立电路模型（三）电流的大小

电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面的电荷量的多少。在相同时间内通过导体横截面的电荷量越多，就表示流过该导体的电流越强，反之越弱。任务一建立电路模型引例解析请看下面的例题任务一建立电路模型

某导体在0.5min的时间内均匀通过导体横截面的电荷量为120C，求导体中的电流。解：三、电流、电压及电动势任务一建立电路模型（四）电压的基本概念

电压是用来衡量电场力推动电荷运动，对电荷做功能力大小的物理量。电路中A、B两点之间的电压在数值上等于电场力把单位正电荷从A点移动到B点所做的功。若电场力移动的电荷量为q，所做的功为W，那么A与B点之间的电压为：三、电流、电压及电动势任务一建立电路模型（五）电压的参考方向电压参考方向与实际方向的关系三、电流、电压及电动势任务一建立电路模型（六）电压的测量（1）对交、直流电压应分别采用交流电压表和直流电压表。（2）电压表必须并联在被测电路的两端。（3）直流电压表表壳接线柱上标明的“+”、“-”记号应和被测两点的电位相一致，即“+”端接高电位，“-”端接低电位，不能接错。（4）合理选择电压表的量程，其方法和电流表相同。任务一建立电路模型引例解析请看下面的例题任务一建立电路模型

某一电路如图所示，各段电路的电流、电压的参考方向均已标注在图中。(1)指出哪一段电路的电流与电压是关联参考方向?哪一段是非关联参考方向?(2)已知I1＝

4A，I2＝

-3A，I3＝7A，U1=

-20V。指出各段电路电流的实际方向是什么?(3)由(2)中的已知条件判断AB段电压的实际方向是什么?。任务一建立电路模型解：(1)U2

和

I2、U3

和I3是非关联参考方向，U1和I1是关联参考方向。(2)从已知条件可知，电流I1、I3

为正值，表示它们的实际方向与参考方向相同；I2

为负值，表示它的实际方向与参考方向相反。(3)从已知条件可知，U1

为负值，表示它的实际方向与图示的参考方向相反，即B

点是实际的高电位点，A

点是实际的低电位点，该段电压的实际方向是从B点到A点。例题在图(a)中，各方框泛指元件。已知I1=3A,I2=2A,I3=1A,φa=10V，φb=8V，φc=—3V。(1)欲验证I1、I2数值是否正确，问电流表在图中应如何连接?并标明电流表极性。

(2)求Uab和Ubd，若要测量这两个电压，问电压表如何连接?并标明电压表极性。模块一电路的基础知识

解(1)验证I1、I2数值的电流表应按图(b)所示串入所测支路，其极性已标注在图上。(2)Uab=φa—φb=10—8=2VUbd=φb—φd=8—(—3)=11V

或Ubd=φb—φd=φb—φa+φa—φd=Uba+Uad

而Uba=φb—φa=8—10=—2VUad=φa—φd=10—(—3)=13V

故Ubd=Uba+Uad=—2+13=11V以上用两种思路计算所得结果完全相同模块一电路的基础知识三、电流、电压及电动势任务一建立电路模型（七）电动势1.电动势的基本概念

在电源内部，电源力把正电荷从低电位(负极)移到高电位(正极)反抗电场力所做的功W与被移动电荷的电荷量q的比值就是电源电动势。三、电流、电压及电动势任务一建立电路模型2.电动势的参考方向

电动势的作用是把正电荷从低电位点移动到高电位点，使正电荷的电势能增加，所以规定电动势的实际方向是由低电位指向高电位，即从电源的负极指向电源的正极。在电路中，电源的极性和电动势的数值一般都是已知的，所以一般电动势的参考方向都取与实际方向相同的方向，即由电源的负极指向电源的正极。三、电流、电压及电动势任务一建立电路模型3.电源端电压与电动势的关系（1）)电源端电压U反映的是电场力在外电路将正电荷由高电位点(正极)移向低电位点(负极)做功的能力。电动势E反映的是电源力将电源内部的正电荷从低电位点(负极)移向高电位点(正极)做功的能力。（2）)若不考虑电源内损耗，

则电源电动势在数值上与它的端电压相等，但实际方向相反，即E

＝

-U。四、电功与电功率任务一建立电路模型

电功，简单地说就是电流所做的功。电流在经过电器设备时会发生能量的转换，能量转换的大小就是电流所做功的大小，用符号“W”表示，单位为焦耳(J)。能量转换的速率就是电功率，即单位时间内电器设备能量转换的大小，简称为功率，用符号“P”表示：2.电功率的单位

功率的单位为瓦特，简称瓦(W)。实用中还有千瓦(kW)，毫瓦(mW)等。一度电是多少？1kW=103W1mW=10-3W3.P为正负时的意义

在电压电流符合关联参考方向的条件下，如图所示(a)，一段电路的功率代表该段电路消耗的功率，当P为正值时，表明该段电路消耗功率；当P为负值时，则表明该段电路向外提供功率，即产生功率。如果电压、电流不符合关联参考方向，如图(b)所示，则结论与上述相反。模块一电路的基础知识在计算功率时:

1、u，i参考方向关联时:

P>0,元件或者支路实际上吸收功率;

P<0,元件或者支路实际上发出功率。

2、u，i参考方向非关联时:

P>0,元件或者支路实际上发出功率;

P<0,元件或者支路实际上吸收功率。注意：模块一电路的基础知识关联参考方向：

同一元件的i和u的参考方向取为一致称为关联参考方向。

如果图中只标了电流或电压一个参考方向，则另一个隐含为关联方向。电流的参考方向为从＋流向－电压的参考极性为左边为＋，右边为－模块一电路的基础知识书上P50例2-3五、电阻元件及欧姆定律任务一建立电路模型（一）电阻元件电阻元件是电路中使用最多的元件之一，常称为电阻器。电阻器的主要特征是变电能为热能，它是一个消耗电功率的元器件，在电路中主要起调节电流、电压以及将电能转换成热能的作用。五、电阻元件及欧姆定律任务一建立电路模型1.线性电阻元件和非线性电阻元件电阻器的伏安特性五、电阻元件及欧姆定律任务一建立电路模型2.电阻器的选用

选用电阻器时，要根据电路和设备的实际要求来选用电阻器，从电气性能到经济价值等方面综合考虑，不要片面采用高精度和非标准系列电阻器。在一般场合下，主要是根据阻值、额定功率和允许误差的要求来选择合适的电阻器。也就是说，电阻的标称阻值应和电路要求相符，额定功率应该是电阻器在电路中实际消耗的功率的1.5～2倍，允许误差在要求的范围之内。五、电阻元件及欧姆定律任务一建立电路模型3.电导导体绝缘体AB超导体D半导体C上海磁浮示范运营线：整个工程已经花费将近100亿元人民币，加上每年高额的维修费用和长时间的低载客量，建造磁浮列车线只不过是一种夸张炫耀而不切实际的“形象工程”、“面子工程”。由于站点设置的原因，对于从机场出来前往上海市区的旅客，乘坐磁悬浮列车并不能带来便利，与东京成田国际机场的成田特快和京成电铁、香港国际机场的机场快线通向市区的能力相比，缺少真正的实用性。。五、电阻元件及欧姆定律任务一建立电路模型（二）欧姆定律1.部分电路欧姆定律在一段不包括电源的电路中，电路中的电流

I与加在这段电路两端的电压U

成正比，与这段电路的电阻

R

成反比，这一结论称为欧姆定律，它揭示了一段电路中电阻、电压和电流三者之间的关系。书P53例2-5五、电阻元件及欧姆定律任务一建立电路模型2.全电路欧姆定律

全电路欧姆定律的内容是：全电路中的电流I与电源的电动势E成正比，与电路的总电阻(外电路的电阻R和内电路的电阻r0之和)成反比，即：书P53-54例2-6、2-7、2-8五、电阻元件及欧姆定律任务一建立电路模型（三）电源的外特性电源的外特性曲线六、电位的概念及计算任务一建立电路模型1.电位的概念

在电路中任选一个参考点（该点的电位值为零，又称为零电位点），电路中某一点到参考点的电压就称为该点的电位。电位的符号用“V”表示，如电路中某点a和参考点o间的电压Vao为a点的电位，记作Va，电位的单位也是伏特(V)。六、电位的概念及计算任务一建立电路模型2.电位参考点的意义1)电位的多值性

2)电压的单一性电位的大小是相对的，跟参考点的选择有关。电位差是唯一的，和参考点的选择无关。P55~56例2-9、2-10问题与思考1.为什么要假定电流和电压的参考方向？2.什么是电流的参考方向和实际方向，它们之间有何关系？3.电压和电位有何区别和联系？参考点不同，某一点的电位是否改变？两点之间的电压是否改变？七、电阻的串并联连接及等效变换任务一建立电路模型1.电阻串联电路电阻串联电路七、电阻的串并联连接及等效变换任务一建立电路模型特点：（1）在电阻串联电路中，不论各电阻的数值是否相等，通过各电阻的电流为同一电流，这是判断电阻是否串联的一个重要依据。（2）根据全电路欧姆定律，电阻串联电路两端的总电压等于各电阻两端分电压之和，电阻串联电路的总电压大于任何一个分电压。七、电阻的串并联连接及等效变换任务一建立电路模型（3）串联电路的总电阻(等效电阻)等于各电阻串联之和，电阻串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。（4）电阻串联电路中，各电阻上的电压与它们的阻值成正比。七、电阻的串并联连接及等效变换任务一建立电路模型（5）电阻串联电路的总功率P等于消耗在各串联电阻上的功率之和，且电阻值大者消耗的功率大。任务一建立电路模型引例解析请看下面的例题任务一建立电路模型

有一个表头电路如图所示，它的满刻度电流Ig为50μA（即允许通过的最大电流），内阻rg为3kΩ。若改装成量程（测量范围）为10V的电压表，应串入多大的电阻？任务一建立电路模型解：

当表头满刻度时，表头两端的电压为：显然用它直接测量10V电压是不行的，需要串联分压电阻以扩大测量范围(量程)。设量程扩大到10V所需要串入的电阻为Rb，则：即应串联197kΩ的电阻，才能把表头改装成量程为10V的电压表七、电阻的串并联连接及等效变换任务一建立电路模型2.电阻并联电路电阻并联电路七、电阻的串并联连接及等效变换任务一建立电路模型特点：（1）加在各并联电阻两端的电压为同一电压，电阻两端电压相等。（2）电路的总电流等于各并联电阻分电流之和，并联电路的总电流大于任何一个分电流。七、电阻的串并联连接及等效变换任务一建立电路模型（3）电路的总电阻(等效电阻)R的倒数等于各电阻的倒数之和，并联电路的总电阻比任何一个并联电阻的阻值都小。（4）流过各并联电阻上的电流与其阻值成反比。七、电阻的串并联连接及等效变换任务一建立电路模型（5）并联电阻电路的总功率P等于消耗在各并联电阻上的功率之和，且电阻值大者消耗的功率小。任务一建立电路模型引例解析请看下面的例题任务一建立电路模型

某微安表头的满刻度电流Ig

=

50μA，内阻rg

=

1kΩ，若把它改装成量程为10mA的电流表，问应并联多大的电阻?解：表头的满刻度电流只有50μA，用它直接测量10mA的电流显然是不行的，必须并联一个电阻进行分流以扩大量程，如图所示:任务一建立电路模型解：

通过分流电阻Rb的电流为：

电阻Rb两端的电压Ub与表头两端的电压Ug是相等的，因此有：七、电阻的串并联连接及等效变换任务一建立电路模型3.电阻混联电路电阻混联电路任务一建立电路模型引例解析请看下面的例题任务一建立电路模型

如图(a)所示电路，U

=

24V，求等效电阻Rab

及电路的总电流I。电阻混联电路的等效变换任务一建立电路模型解：

（1）由图（a）知3Ω与6Ω这两个电阻是并联的，其等效电阻为：（2）由图（b）知R′与4Ω这两个电阻是串联的，其等效电阻为：（3）由图（c）所示电路知R″与4Ω这两个电阻是并联的，其等效电阻为：

（4）根据欧姆定律，电路的总电流为：直流电桥电路知识拓展任务一建立电路模型

实际工作中还有另外一种电路，既不是串联电路也不能当做并联电路，这就是电桥电路。电桥电路在生产实际和测量技术中应用十分广泛。直流电桥电路知识拓展任务一建立电路模型直流电桥电路仿真是现代电路学习、分析的一种有效的方法和手段,Multisim10是电路仿真领域应用最广的一款软件，本任务通过仿真的方式学习并掌握基尔霍夫定律。任务二仿真验证基尔霍夫定律任务目标一、基尔霍夫定律任务二仿真验证基尔霍夫定律（一）电路结构中的几个名词4.网孔1.支路2.节点3.回路节点：电路中3个或3个以上两端元件联接的点，称为节点。支路：电路中通过同一电流的每一个分支，（或联接于两个节点之间的一段电路）称为支路。回路：电路中任一闭合的路径，称为回路网孔：回路内不含有其它支路的回路。模块一电路的基础知识例题图示电路中每个方框代表一元件节点数N=2支路B=3回路数L=3网孔数M=2模块一电路的基础知识一、基尔霍夫定律任务二仿真验证基尔霍夫定律（二）基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律简称KCL，又称节点电流定律，是反映电路中与同一节点相连的支路中电流之间关系的定律。其基本内容是：在任意瞬间，流进任一节点的电流之和恒等于流出这个节点的电流之和，即：

基尔霍夫定律是电路中电压和电流所遵循的基本规律，也是分析和计算电路的基础。1．基尔霍夫电流定律（KCL）KCL可描述为：对于电路中的任一节点，在任一时刻，流出（或）流进该节点的所有支路电流的代数和恒等于零。在图示各电流的参考方向下，依KCL,有模块一电路的基础知识一、基尔霍夫定律任务二仿真验证基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律1．列写KCL方程时，根据各支路电流的参考方向，以流入为正或流出为正均可。2．KCL表达了电路中支路电流间的约束关系。（只与电路联接有关，而与元件组成无关）注意：模块一电路的基础知识IAIBICIBCIABSABCICA图1-1-33广义节点的KCL基尔霍夫电流定律也可推广应用于包围几个节点的闭合面，也称为广义节点。图所示电路中，把闭合面S看成一个节点，则三个流入该节点的电流Ia、Ib和Ic：∑I=0即:IA+IB+IC=0（1-1-13）可见在任一时刻，通过任何一个闭合面的电流代数和也恒为零。它表示着流入闭合面的电流和流出闭合面的电流是相等的。P65例2-15一、基尔霍夫定律任务二仿真验证基尔霍夫定律(三)基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律简称KVL，又称回路电压定律，它反映了回路中各电压间的相互关系。其基本内容是：在任意瞬间沿电路中任一回路绕行一周，各段电压的代数和恒等于零，即：KVL可描述为：对于任一网络中的任一回路，在任一时刻，沿该回路的所有电压降的代数和恒等于零。Σu=0

或：ΣU=0

（直流）例题

图中：U1+U2

–U3+U4

–U5–U6=0首先要确定回路的绕行方向。若按顺时针方向绕行，支路电压的参考方向与回路绕行方向一致时（从“＋”极性指向“－”极性）电压取正号，相反时（从“－”极性指向“＋”极性）该电压取负号。模块一电路的基础知识注意：1.任何两点间的电压与计算时所选择的路径无关。2.列写KVL方程时，所选回路的绕行方向任意。3.两端元件正负号的确定方法：当参考方向与绕行方向一致时取正号；反之取负号。4.KVL可推广应用于开路电路。5.电压求解的法则：欲求电路中任意两端的电压，只需按所求电压的某一点沿电路任一路径绕至另一点。该路径上所有压降的代数和就等于待求电压。模块一电路的基础知识一、基尔霍夫定律任务二仿真验证基尔霍夫定律基尔霍夫电压定律P66例2-16二、电压源与电流源及其等效变换任务二仿真验证基尔霍夫定律（一）电压源实际电压源理想电压源二、电压源与电流源及其等效变换任务二仿真验证基尔霍夫定律（二）电流源实际电流源与理想电流源一、实际电源两种模型的等效变换

一个实际电源可以用电压源模型来等效代替，也可以用电流源模型来等效代替。图（ａ）所示为实际电源的串联模型，由一个电压源与一个电阻串联组成，简称电源串联模型。图（b）所示为实际电源的并联模型，由一个电流源与一个电阻并联组成，简称电源并联模型。两种模型之间的等效变换公式为或

在进行电源模型的等效变换时，应注意几个问题：

（１）等效变换仅对外电路成立，电源模型内部并不等效；（２）变换时电压源电压的极性与电流源电流的方向的关系，即串联模型中电压源的电压参考正极在哪一端，等效并联模型中电流源电流的参考方向就指向哪一端；反之亦然。模块二直流电路的分析方法二、几种含源支路的等效变换

１．电压源与电压源串联，电流源与电流源并联

图（ａ）所示为电压源UＳ１与UＳ２串联的电路，根据ＫＶＬ得

可等效为图（ｂ）所示电路。若干个电压源串联的电路，其等效电压源电压等于各串联电压源电压的代数和。求代数和时，与等效电压源参考方向相同的串联电压源取正号，反之取负号。模块二直流电路的分析方法

若干个电流源并联的电路，其等效电流源电流等于各并联电流源电流的代数和。求代数和时，与等效电流源参考方向相同的并联电流源取正号，反之取负号。

图（ａ）所示为电流源IＳ１与IＳ２并联的电路，根据ＫＣＬ可得模块二直流电路的分析方法２．电压源与任意元件（或单口）并联、电流源与任意元件（或单口）串联注：凡是与电压源并联的电路元件，对外等效时可省去。模块二直流电路的分析方法注：凡是与电流源串联的电路元件，对外等效时可省去。注意：两个电压不等的电压源并联时，因不满ＫＶＬ，因而无意义。同样，两个电流不相等的电流源串联，因违背ＫＣＬ，也无意义。模块二直流电路的分析方法二、电压源与电流源及其等效变换任务二仿真验证基尔霍夫定律（三）电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换P68例2-17三、含源混联网络的等效变换例题1将图（ａ）所示电路等效化简为一个串联模型。解：图示电路局部为并联，整体为串联关系，先将电流源模型等效变换成电压源模型，然后再进行合并化简。化简过程如图所示。模块二直流电路的分析方法例题2将图（ａ）所示电路等效化简为一个串联模型。解：图示电路整体为并联，局部为串联支路，先将电压源模型等效为电流源模型，然后再进行合并化简。化简过程如图所示。模块二直流电路的分析方法例题3电路如图（ａ）所示，用等效化简的方法求２Ω电阻中的电流I。解：从左向右的ab端逐步等效化简，等效变换的过程如图（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ），最后等效化简为一个串联模型，如图（ｅ）所示，可求出模块二直流电路的分析方法电压源和电流源这两种理想元件能否彼此等效？为什么？想一想模块二直流电路的分析方法Multisim10简介知识拓展任务二仿真验证基尔霍夫定律Multisim10用户界面

1.电流、电压、功率和电位电流和电压是电路中的基本物理量，其参考方向和关联方向是个很重要的概念。分析计算电路时，必须首先设定电流和电压的参考方向，这样计算的结果才有实际意义。功率P=UI，在关联参考方向下，P>0，表示电路消耗功率；P<0，表示电路提供功率。电路中某点到参考点之间的电压就是该点的电位，其计算方法与计算电压相同。

2.欧姆定律和基尔霍夫定律它们都是电路理论中的重要定律，欧姆定律确定了电阻元件上电压和电流之间的约束关系，通常称特性约束。KCL定律确定了电路中各支路电流之间的约束关系，其内容为：对电路中任一节点在任一时刻，有I=0；KVL确定了回路中各电压之间的约束关系，其内容为：对电路中的回路，在任一时刻，沿回路绕行方向，有U=0。基尔霍夫定律表达的约束关系通常称为拓朴约束。两种约束关系是分析电路的基础。小结模块一电路的基础知识由于戴维南定理及叠加原理具有一定的抽象性，初学者在学习该内容的时候往往不好理解，本任务通过仿真验证的方式，边练边学，可以化繁为简，理解并掌握戴维南定理及叠加原理。任务三仿真验证戴维南定理及叠加原理任务目标一、支路电流法任务三仿真验证戴维南定理及叠加原理

支路电流法是分析复杂电路的基本方法，对于一个复杂电路，在已知电路中各电阻和电动势的前提下，以各条支路电流为未知量，根据基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律分别列出电路中的节点电流方程及回路电压方程，然后联立求解，计算出各支路电流，这种分析电路的方法称为支路电流法。P74P75例2-18

节点电位分析法实质上是以节点电位为未知量的一组ＫＣＬ方程。通过求出电路中各节点的电位，则可根据各节点间的电压求出各支路的电流。1、定义2、基本步骤（以图示电路为例）一、选定参考点，如图所示。二、列节点KCL方程。（对节点1）（对节点2）模块二直流电路的分析方法三、以节点电位表示各支路电流。将以上各支路电流的表示式代入KCL方程式得四、解方程组即可。代入数据得方程组（V）（V）模块二直流电路的分析方法进一步求出各支路电流注：此结论可进行校验，列出参考节点的KCL方程，将各支路电流值代入满足KCL方程。也可校验电路是否满足能量守恒定律，略。模块二直流电路的分析方法二、叠加原理任务三仿真验证戴维南定理及叠加原理叠加原理是线性电路分析的基本方法，它的内容是：在线性电路中，任一支路中的电流(或电压)等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流(或电压)的代数和。应用叠加原理求复杂电路，可将电路等效变换成几个简单电路，然后将计算结果叠加，求得原来电路的电流、电压。在等效变换过程中，要保持电路中所有电阻不变(包括电源内阻)，假定电路中只有一个电源起作用，而将其他电源作多余电源处理，多余电压源作短路处理，多余电流源作开路处理。P75例2-19例题

计算图(a)、(b)、(c)所示电路中电压UＯ、UＯ′、UＯ″。模块二直流电路的分析方法解：对图（ａ）所示电路，列出节点方程，其中。（V）所以V，

在图（ｂ）所示电路中，根据分流公式：模块二直流电路的分析方法所以（V）

在图（ｃ）所示电路中，根据分压公式：（V）从计算结果可以看出：（V）显然上式为叠加关系，这是线性电路的基本性质。模块二直流电路的分析方法注意：（１）叠加定理只适用于线性电路（即由线性元件组成的电路），而且只适用于电压、电流的计算，不适用于功率的计算。（２）计算各独立源单独激励下的响应时，其他的电压源用短路代替，电流源用开路代替，电阻的阻值及位置保持不变。（３）叠加时要注意电压和电流的参考方向，若分量的参考方向与原电路中该响应的参考方向一致，则该分量取正号，否则取负号。模块二直流电路的分析方法例题用叠加定理计算图（ａ）所示电路中通过１２Ω电阻上的电流I，并验证叠加定理不适用于功率计算。解：图（ｂ）和（ｃ）分别为原电路中的两独立源单独作用时的电路，由（ｂ）图可得１２Ω电阻的电流为该支路电压为（V）功率为（W）模块二直流电路的分析方法（W）根据叠加定理

（V）图（ａ）中１２Ω电阻消耗的功率为（W）由于（W）所以可见叠加定理不适用于功率计算。（V）由图（ｃ）得同一支路的电流为模块二直流电路的分析方法三、戴维南定理任务三仿真验证戴维南定理及叠加原理1.二端网络三、戴维南定理任务三仿真验证戴维南定理及叠加原理2.戴维南定理戴维南定理是说明如何将一个线性有源二端电路等效成一个电压源的重要定理。戴维南定理可以表述如下：对外电路来说，线性有源二端网络可以用一个理想电压源和一个电阻的串联组合来代替。理想电压源的电压等于该有源二端网络两端点间的开路电压，用U0表示；电阻则等于该网络中所有电源都不起作用时（电压源短接，电流源切断）两端点间的等效电阻