福建工程学院刘炳辉老师第3课电路第2章电路的分析方法课件

电工学

主讲教师TEL:E-mail:1第2章电路的分析方法2.1电阻串并联联接的等效变换2.3电压源与电流源及其等效变换2.4支路电流法2.5结点电压法2.6叠加原理2.7戴维宁定理与诺顿定理目录2福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉§2－1电阻串并联联接的等效变换2.1.1电阻的串联特点:(1)各电阻一个接一个地顺序相联；两电阻串联时的分压公式：R=R1+R2(3)等效电阻等于各电阻之和；(4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。R1U1UR2U2I+–++––RUI+–(2)各电阻中通过同一电流；应用：降压、限流、调节电压等。3福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉R'R"例:

电路如图,求U=？解：2.1.3电阻混联电路的计算R"=—43U1=——×41=11VR'2+R'U2=——×U1

=3VR"2+R"U

=——×U2

=1V2+11得R'=—1511+–41V222111U2U1+–+–+–U5福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉

例1:图示为变阻器调节负载电阻RL两端电压的分压电路。RL=50，U=220V。中间环节是变阻器，其规格是100、3A。今把它平分为四段，在图上用a,b,c,d,e点标出。求滑动点分别在a,c,d,e四点时,负载和变阻器各段所通过的电流及负载电压,并就流过变阻器的电流与其额定电流比较说明使用时的安全问题。解:UL=0VIL=0A(1)

在a点：RLULILU+–abcde+–6福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉解:(2)在c点：等效电阻R为Rca与RL并联，再与Rec串联，即

注意，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73.5V。RLULILU+–abcde+–7福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉RLULILU+–abcde+–解:(4)在e点：课堂练习：P382.1.3P39

2.1.42.1.69福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉§2－3电源的两模型及其等效变换2.3.1电压源模型

电压源模型由上图电路可得:U=E–IR0

若R0=0理想电压源:U

EUO=E

电压源的外特性IUIRLR0+-EU+–电压源是由电动势E和内阻R0串联的电源的电路模型。若R0<<RL，U

E，可近似认为是理想电压源。理想电压源O电压源10福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉理想电压源（恒压源）例1：(2)输出电压是一定值，恒等于电动势。对直流电压，有U

E。(3)恒压源中的电流由外电路决定。特点:(1)内阻R0

=0IE+_U+_设

E=10V，接上RL

后，恒压源对外输出电流。RL

当RL=1时，U=10V，I=10A当RL=10时，U=10V，I=1A外特性曲线IUEO电压恒定，电流随负载变化。11福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉理想电流源（恒流源)例2：(2)输出电流是一定值，恒等于电流IS；(3)恒流源两端的电压U由外电路决定。特点:(1)内阻R0

=；设IS=10A，接上RL

后，恒流源对外输出电流。RL当RL=1时，I=10A，U=10V当RL=10时，I=10A，U=100V外特性曲线

IUISOIISU+_电流恒定，电压随负载变化。13福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉2.3.3电源两种模型之间的等效变换由图a：

U=E－IR0由图b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–电压源等效变换条件:E=ISR0RLR0UR0UISI+–电流源14福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉(2)等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。(3)理想电压源与理想电流源之间无等效关系。(1)电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。

注意事项：例：当RL=时，电压源的内阻R0中不损耗功率，而电流源的内阻R0中则损耗功率。(4)任何一个电动势E和某个电阻R串联的电路，都可化为一个电流为IS和这个电阻并联的电路。R0+–EabISR0abR0–+EabISR0ab15福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉例4:试用电压源与电流源等效变换的方法计算2电阻中的电流。解:–8V+–22V+2I(d)2由图(d)可得6V3+–+–12V2A6112I(a)2A3122V+–I2A61(b)4A2222V+–I(c)17福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉例5：解：统一电源形式试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中1电阻中的电流。2+-+-6V4VI2A

3

4

612A362AI4211AI4211A24A18福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉解：I4211A24A1I421A28V+-I411A42AI213A19福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉(2)由图(a)可得：理想电压源中的电流理想电流源两端的电压aIRISbI1R1(c)aIR1RIS+_U1b(b)21福建工程学院电工基础教研室陈佳新电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉电工基础教研室刘炳辉各个电阻所消耗的功率分别是：两者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)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：课堂练习：P492.3.22.3.32.3.4P752.3.82.3.9

作业：P732.1