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1、第二章 電路的分析方法,對(duì)于簡單電路，通過串、并聯(lián)關(guān)系即可 求解。如：,,2.1 電路串并聯(lián)聯(lián)接的等效變換,對(duì)于復(fù)雜電路（如下圖）僅通過串、并聯(lián)無法求解， 必須經(jīng)過一定的解題方法，才能算出結(jié)果。,如：,,2.2 電阻的星形與三角形聯(lián)接的等效變換 (見書39頁),2.3 電壓源與電流源等效互換 1.電壓源 電壓源模型 伏安特性,理想電壓源 （恒壓源）: RO= 0 時(shí)的電壓源.,特點(diǎn)：(1）輸出電 壓不變，其值恒等于電動(dòng)勢(shì)。 即 Uab E； （2）電源中的電流由外電路決定。,,例,設(shè): E=10V 則：當(dāng)R1接入時(shí) ： I=5A 當(dāng)R1 R2 同時(shí)接入時(shí)
2、： I=10A,恒壓源中的電流由外電路決定,,恒壓源特性中不變的是：_____________,E,恒壓源特性中變化的是：_____________,I,_________________ 會(huì)引起 I 的變化。,外電路的改變,I 的變化可能是 _______ 的變化， 或者是_______ 的變化。,大小,方向,+,_,I,,,E,,,,Uab,a,b,R,,,,,,恒壓源特性小結(jié),電流源模型,2. 電流源,理想電流源 （恒流源): RO= 時(shí)的電流源.,特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電 流源電流 IS；,（2）輸出電壓由外電路決定。,,設(shè): IS=1 A,恒流源兩端電壓
3、由外電路決定,恒流源特性中不變的是：_____________,Is,恒流源特性中變化的是：_____________,Uab,_________________ 會(huì)引起 Uab 的變化。,外電路的改變,Uab的變化可能是 _______ 的變化， 或者是 _______的變化。,大小,方向,恒流源特性小結(jié),I,E,R,,,_,+,,,,,,a,b,Uab=?,,,,Is,原則：Is不能變，E 不能變。,恒壓源中的電流 I= IS,恒流源兩端的電壓,,,Uab的大小、方向均為恒定， 外電路負(fù)載對(duì) Uab 無影響。,I 的大小、方向均為恒定， 外電路負(fù)載對(duì) I 無影響。,輸出電流 I 可
4、變 ----- I 的大小、方向均 由外電路決定,端電壓Uab 可變 ----- Uab 的大小、方向 均由外電路決定,恒壓源與恒流源特性比較,等效互換的條件：對(duì)外的電壓電流相等。,I = I Uab = Uab,,即：,3.兩種電源的等效互換,則,,,若 I = I Uab = Uab,等效互換公式,,,,等效變換的注意事項(xiàng),注意轉(zhuǎn)換前后 E 與 Is 的方向,(2),,,,（不存在）,(4) 進(jìn)行電路計(jì)算時(shí)，恒壓源串電阻和恒電流源并電阻兩者之間均可等效變換。RO和 RO不一定是電源內(nèi)阻。,,應(yīng) 用 舉 例,,(接上頁),,,,,,,R1,,,,,,,,,,R3,,,,,,,,,,,,I
5、s,,,,R2,R5,R4,,,,,I3,,,,,,,,I1,,,,,,I,,,,,,,,,,,,,,,,,(接上頁),,,,,,,,,,,,,,,,,,IS,,,,R5,R4,,,,,,,,,I,R1//R2//R3,I1+I3,,,,,,,,,,,未知數(shù)：各支路電流,解題思路：根據(jù)克氏定律，列節(jié)點(diǎn)電流 和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。,解題步驟：,1. 對(duì)每一支路假設(shè)一未 知電流（I1--I6）,4. 解聯(lián)立方程組,例1,節(jié)點(diǎn)a：,列電流方程,節(jié)點(diǎn)c：,節(jié)點(diǎn)b：,節(jié)點(diǎn)d：,b,a,c,d,（取其中三個(gè)方程）,列電壓方程,b,a,c,d,,,是否能少列 一個(gè)方程?,N=4 B=6,
6、,,R6,a,I3s,I3,例2,電流方程,支路電流未知數(shù)少一個(gè)：,支路中含有恒流源的情況,N=4 B=6,電壓方程：,,,,,I3s,支路電流法小結(jié),,,,,,,解題步驟,結(jié)論與引申,1,2,對(duì)每一支路假設(shè) 一未知電流,1. 假設(shè)未知數(shù)時(shí)，正方向可任意選擇。,對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有,1. 未知數(shù)=B，,4,解聯(lián)立方程組,對(duì)每個(gè)回路有,根據(jù)未知數(shù)的正負(fù)決定電流的實(shí)際方向。,3,列電流方程：,列電壓方程：,2. 原則上，有B個(gè)支路就設(shè)B個(gè)未知電流。,（恒流源支路除外）,例外？,(N-1),2. 獨(dú)立回路的選擇：,已有(N-1)個(gè)節(jié)點(diǎn)方程，,需補(bǔ)足 B -（N -1）個(gè)方程。,,一般按網(wǎng)孔選擇,支路電流法的
7、優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是電路分析中最基本的 方法之一。只要根據(jù)克氏定律、歐 姆定律列方程，就能得出結(jié)果。,缺點(diǎn)：電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè) 數(shù)較多，求解不方便。,支路數(shù) B=4 須列4個(gè)方程式,2.5 節(jié)點(diǎn)電位法,節(jié)點(diǎn)電位方程的推導(dǎo)過程,（以下圖為例）,I1,則：各支路電流分別為 ：,,將各支路電流代入A、B 兩節(jié)點(diǎn)電流方程， 然后整理得：,,其中未知數(shù)僅有：VA、VB 兩個(gè)。,節(jié)點(diǎn)電位法列方程的規(guī)律,以A節(jié)點(diǎn)為例：,方程左邊：未知節(jié)點(diǎn)的電位乘上聚集在該節(jié)點(diǎn)上所有支路電導(dǎo)的總和（稱自電導(dǎo)）減去相鄰節(jié)點(diǎn)的電位乘以與未知節(jié)點(diǎn)共有支路上的電導(dǎo)（稱互電導(dǎo)）。,,,節(jié)點(diǎn)電位法列方
8、程的規(guī)律,以A節(jié)點(diǎn)為例：,,,,方程右邊：與該節(jié)點(diǎn)相聯(lián)系的各有源支路中的電動(dòng)勢(shì)除以本支路的電阻的代數(shù)和：當(dāng)電動(dòng)勢(shì)方向朝向該節(jié)點(diǎn)時(shí)，符號(hào)為正，否則為負(fù)。,,A,B,,按以上規(guī)律列寫B(tài)節(jié)點(diǎn)方程：,A,B,節(jié)點(diǎn)電位法 應(yīng)用舉例（1）,電路中只含兩個(gè) 節(jié)點(diǎn)時(shí)，僅剩一個(gè)未知數(shù)。,則：,設(shè)：,節(jié)點(diǎn)電位法 應(yīng)用舉例（2）,電路中含恒流源的情況,則：,?,,對(duì)于含恒流源支路的電路，列節(jié)點(diǎn)電位方程 時(shí)應(yīng)按以下規(guī)則：,43,作業(yè)： T 2.1.3 T 2.3.3 T 2.4.2,2.6 迭加定理,在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路(電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變)中，任何支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單
9、獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。,+,概念:,,,I2,I1,A,I2,+,B,,,I2,,,,,,R1,I1,E1,R2,A,,,,E2,,,,I3,R3,+,_,+,_,,,,,E1,+,B,_,,,,,,R1,R2,,,,,I3,R3,,,,,,,,,,,R1,R2,A,B,,,,E2,,,,I3,R3,+,_,,,,例,迭加原理用求： I= ?,I=2A,I= -1A,I = I+ I= 1A,應(yīng)用迭加定理要注意的問題,1. 迭加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、 電流的變化而改變）。,4. 迭加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來 求功率。如：,,,,,,,,,,,I3,R3,
10、,,,名詞解釋：,無源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源,有源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源,2.7戴維南定理與諾頓定理,B,,等效電源定理的概念,有源二端網(wǎng)絡(luò)用電源模型替代，便為等效 電源定理。,(一) 戴維南定理,,注意：“等效”是指對(duì)端口外等效,等效電壓源的內(nèi)阻等于有源 二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò) 的輸入電阻。（有源網(wǎng)絡(luò)變 無源網(wǎng)絡(luò)的原則是：電壓源 短路，電流源斷路）,等效電壓源的電動(dòng)勢(shì) （Ed ）等于有源二端 網(wǎng)絡(luò)的開端電壓；,有源 二端網(wǎng)絡(luò),,,,,R,,,A,B,,,,,,,,,,,Ed,Rd,+,_,R,,,A,B,戴維南定理應(yīng)用舉例（之一）,已知：R1=20 、 R2=30 R
11、3=30 、 R4=20 E=10V 求：當(dāng) R5=10 時(shí)，I5=?,,等效電路,第一步：求開端電壓Ux,第二步：求輸入電阻 Rd,,,第三步：求未知電流 I5,時(shí),,(二) 諾頓定理,等效電流源 Id 為有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端的短路電流,諾頓定理應(yīng)用舉例,,等效電路,已知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 E=10V 求：當(dāng) R5=10 時(shí)，I5=?,第一步：求輸入電阻Rd。,,,R5,,I5,,,,R1,R3,+,_,,,,,,,,,,,,,,R2,R4,E,,第二步：求短路電流 Id,VA=VB Id =0 ?,,有源二端網(wǎng)絡(luò),,,,,,,D,,R1,R3,+,_,,,,,,,,,,,,,,R2,R4,E,A,C,B,,,,,等效電路,第三步：求解未知電流 I5。,I5,,,,,,,,,,A,B,,Id,24,0.083A,,,R5,,,,10,Rd,2.8 受控電源的分析,例,解：,,得：,,得：,,,,,T 2.8.1,作業(yè)： T 2.6.3 T 2.7.7 T 2.8.2,
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