东北大学电路原理第二章.ppt

100? 50? + – 40V a b I1 4I1 50? + – Uoc 100? 50? + – 40V a b I1 200I1 50? + – Uoc – + (2) 求等效电阻Req 用开路电压、短路电流法 Isc 50? + – 40V a b Isc 50? 上页 下页 目录 返回 a b Uoc + – Req 5? 25? 10V ＋ － 50V IL 上页 下页 目录 返回 最大功率传输定理 一个含源线性一端口电路，当所接负载不同时，一端口电路传输给负载的功率就不同，讨论负载为何值时能从电路获取最大功率，及最大功率的值是多少的问题是有工程意义的。 A i + – u 负载 i Uoc + – u + – Req RL 应用戴维南定理 上页 下页 目录 返回 节点法的一般步骤： (1) 选定参考节点，标定n-1个独立节点； (2) 对n-1个独立节点，以节点电压为未知量，按标准形式列写其KCL方程； (3) 求解上述方程，得到n-1个节点电压； (4) 求各支路电流(用节点电压表示)。 上页 下页 目录 返回 1、受控电源支路的处理 对含有受控电源支路的电路，可先把受控源看作独立电源按上述方法列方程，再将控制量用节点电压表示。 先把受控源当作独立电 源列方程； (2) 用节点电压表示控制量。 iS1 R1 R3 R2 gmuR2 + uR2 _ 2 1 上页 下页 目录 返回 2、理想电压源支路的处理 方法一 以电压源电流为变量列方程，增补节点电压与电压源间的关系 G3 G1 G4 G5 G2 + _ Us 2 3 1 I (G1+G2)U1-G1U2= - I -G1U1+(G1 +G3 + G4)U2-G4U3 =0 -G4U2+(G4+G5)U3 = I U1-U3 = US 上页 下页 目录 返回 方法二 选择合适的参考节点。一般把电压源的一端作为参考节点，则另一端的节点电压为已知，故可省去此节点的方程，其它节点的方程正常列出。 G3 G1 G4 G5 G2 + _ Us 2 3 1 U1= US -G1U1+(G1+G3+G4)U2- G3U3 =0 -G2U1-G3U2+(G2+G3+G5)U3=0 上页 下页 目录 返回 3、理想电流源串联电阻时，此电阻不计入节点方程中。 上页 下页 目录 返回 例 求U和I 。 90V ＋ ＋ ＋ － － － 2? 1? 2? 1? 100V 20A 110V ＋ － U I 解法1 3 1 2 解得： 注：与电流源串接的 电阻不参与列方程 应用节点法。 上页 下页 目录 返回 90V ＋ ＋ ＋ － － － 2? 1? 2? 1? 100V 20A 110V ＋ － U I 解法2 应用回路法。 1 2 3 解得： 上页 下页 目录 返回 2.4 替代定理 定理内容 注意事项 上页 下页 目录 返回 对于给定的任意一个电路，其中第k条支路电压uk、电流ik为已知，那么这条支路就可以用一个电压等于uk的独立电压源，或者用一个电流等于ik的独立电流源来替代，替代后电路中全部电压和电流均保持原有值。 A + – uk ik A 定理内容: A ik + – uk 支 路 k 上页 下页 目录 返回 注意事项： 1.替代定理既适用于线性电路，也适用于非线性电路。 3.替代后其余支路及参数不能改变。 2.替代电路必须有唯一解。 上页 下页 目录 返回 4.受控源以及控制量所在支路不采用替代定理。 例 若要使 试求Rx。 0.5? 0.5? + 10V 3? 1? Rx Ix – + U I 0.5? ＋ － 解 用替代： 2.5 叠加原理 叠加原理 齐性原理 上页 下页 目录 返回 2.5 叠加原理 ? 定理内容： 在线性电路中，若干个独立电源共同作用在某条支路上产生的电压或电流，等于每个独立电源单独作用时在此支路上产生的电压或电流的代数和。 上页 下页 目录 返回 注意事项： （1）只能用来计算线性电路的电流和电压，对非线性电路不适用； （2）叠加时要注意在电压和电流的参考方向下求代数和； （3）叠加时，当一个独立电源单独作用时，其他独立电源不作用，既将电压源短路，电流源开路； （4）功率不是电压和电流的一次函数，所以不能仿照叠加原理的方法计算功率，但可用叠加后的电压、电流计算功率。 上页 下页 目录 返回 例： 电路如图，已知 us= 10V, is= 4A，求 i1 、i2 。 解： us 单独作用时 is 单独 作用时: 原电路的解 ： 上页 下页 目录 返回 例： 用叠加定理求图示电路的 I1 、U2 。 解： Us 单独作用时 Is 单独作用时 原电路的解 ： 上页 下页