第2章-直流电路的分析方法

电工电子技术基础（第五版）“十二五”职业教育国家规划教材经全国职业教育教材审定委员会审定直流电路的分析方法第2章主要内容案例多量程电流表电路

2.1电阻串联、并联、混联及等效变换

2.2电源模型的连接及等效变换

2.3支路电流法2.4叠加定理2.5戴维南定理【案例】多量程电流表电路第2章1.电路及工作过程1mA档测量时，电路中R1～R4串联与表头所在支路并联；10mA档测量时，R1～R3串联与表头及R4串联支路并联；100mA档测量时，R1、R2串联与表头及R3、R4串联支路并联；500mA档测量时，R1与表头及R2、R3、R4串联支路并联。＋－1kΩ

2.25kΩ

12kΩ1.4kΩ40μA2.5kΩ500mA100mA10mA1mAR1R2R3R42.电路元器件表头40μA、2.5kΩ一个电阻1kΩ、12kΩ、2.25kΩ、675Ω、67.5Ω、6Ω、1.5Ω各一个具有两个独立滑臂的可调电阻1.4kΩ一个导线若干【案例】多量程电流表电路第2章3.案例实施检查电阻、表头，确保元件完好。计算将量程扩展为1mA、10mA、100mA、500mA时应接的分流电阻R1～R4。将具有两个独立滑臂的可调电阻1.4kΩ调至阻值0.25kΩ。【案例】多量程电流表电路

第2章1mA档时，有10mA档时，有100mA档时，有500mA档时，有得4.案例思考？如何实现多量程电压测量？【案例】多量程电流表电路

第2章2.1.1电阻的串联2.1电阻串联、并联、混联及等效变换第2章R1、R2、R3串联的等效电阻I

RU＋

－

U3＋

－U1＋－＋－

＋－U

U2R1IR2

R3通过各串联电阻的电流相同。总电压等于各串联电阻电压之和。总电阻等于各串联电阻之和。电阻串联时，每个电阻上电压与其阻值成正比。串联各电阻的功率与电阻成正比。G1、G2、G3串联的等效电阻＋－UI1I2I3I

G1

G3

G2＋

－UI

G2.1.2电阻的并联2.1电阻串联、并联、混联及等效变换第2章各并联电阻两端的电压相同。总电流等于各并联电阻电流之和。总电导等于各并联电导之和。电阻并联时，每个电导上电流与其电导成正比。并联各电导的功率与电导成正比。

R2＋

－U

I1

I2

I

R1两个电阻并联

6Ω

1Ω

2Ω

5Ω串联并联串联2.1.3电阻的混联2.1电阻串联、并联、混联及等效变换第2章二端网络是指只有两个端钮与外部电路相联的电路，二端网络也称为一端口网络。如果一个二端网络的伏安关系与另一个二端网络的伏安关系完全相同，那么这两个二端网络是等效的。N2.1.4等效变换2.1电阻串联、并联、混联及等效变换第2章n个电压源串联可以用一个电压源等效代替。＋－USn＋－US2＋－US1＋－US2.2.1电源模型的联接2.2电源模型的连接及等效变换

第2章

n个电流源并联可以用一个电流源等效代替。

ISIS2

IS1ISn2.2.1电源模型的联接2.2电源模型的连接及等效变换

第2章

IS=US/RO

GO=1/RO

US=IS/GORO=1/GOI+_USRO+U_IGO+U_IS2.2.2两种实际电源模型的等效变换2.2电源模型的连接及等效变换

第2章等效电压源的电流并不等于变换前电压源的电流。

USIS＋－＋－US

R＋

－

US2.2.2两种实际电源模型的等效变换2.2电源模型的连接及等效变换

第2章US

IS＋

－

R

IS

IS等效电流源的电压并不等于变换前电流源的电压。

I＋－1V3Ω1Ω5V＋－

【例】利用电源等效变换，求图中电流。

2Ω2AI＋－1V3Ω

2Ω3A等效变换为电流源与电阻并联合成一个电流源与一个电阻并联；再等效变换为电压源与电阻串联2Ω2A2ΩI＋

－6V3Ω＋－1V3Ω不起作用2.2.2两种实际电源模型的等效变换2.2电源模型的连接及等效变换

第2章

支路电流法是以支路电流为未知量，应用KVL和KCL列出与未知量数目相等的独立方程，然后解出未知的支路电流。选取各支路电流的参考方向，以各支路电流未知量。电路中有n个节点、b条支路，按KCL列出（n-1）个独立的节点电流方程。选取回路，并选定回路的绕行方向，按KVL列出b-（n-1）个独立的回路电压方程。联立求解所列的方程组，可计算各支路电流。支路电流法求解电路的步骤2.3支路电流法

第2章

【例】列出用支路电流法求解电路的方程。ab21

I1I3I2US2

US1R3R2

＋

－R1

＋

－支路电流法求解电路的步骤2.3支路电流法

第2章

【例】R1=2Ω，R2=3Ω，R3=5Ω，US=11V，IS=2A，试求各支路电流。若列回路电压方程时有电流源，可设电流源的电压为未知量，同时补充一个方程。I1I3

IS＋－I2ab

USR3

R2

R11支路电流法求解电路的步骤2.3支路电流法

第2章R6

I1－

＋＋－＋

－＋－

I3

I2I5I4I6acdb

US2

US4

US3

US1

R3R5

R4R2

R1列出用支路电流法求解电路的方程。支路电流法求解电路的步骤2.3支路电流法

第2章叠加定理：几个电源同时作用的线性电路中，任何一支路的电流（或电压）都等于电路中每一个独立源单独作用下在此支路产生的电流（或电压）的代数和。叠加定理2.4叠加定理第2章将几个电源同时作用的电路分成每个电源单独作用的分电路。在分电路中标注要求解的电流或电压的参考方向，对每个分电路进行分析，解出相应的电流或电压。将分电路的电流和电压进行叠加。叠加定理求解电路的步骤【例】用叠加定理求图示电路中的电压U。=

3A10V6Ω3Ω＋－U2Ω3Ω＋－U′10V6Ω3Ω＋－2Ω3Ω＋－

3A6Ω3ΩU″2Ω3Ω＋－＋叠加定理2.4叠加定理第2章根据叠加定理得任何一个有源线性二端网络，对其外部电路而言，都可以用电压源与电阻串联等效代替；电压源的电压等于有源线性二端网络的开路电压，电阻等于有源线性二端网络内部所有独立源作用为零时（电压源短路，电流源开路）的等效电阻。2.5.1戴维南定理

2.5戴维南定理

第2章画出把待求支路从电路中移去后的有源二端网络。求有源二端网络的开路电压。求有源线性二端网络内部所有独立源作用为零时（电压源短路代替，电流源开路代替）的等效电阻。画出戴维南等效电路，将待求支路联接起来，计算未知量。戴维南定理求解电路的步骤【例】用戴维南定理求图示电路中电阻RL上的电流I。RL3Ω6ΩI8V

2Ω

＋－10V

－＋＋－UOC3Ω6Ω8V＋－10V－＋开路电压为2.5.1戴维南定理

2.5戴维南定理

第2