电路分析基础作者王丽娟1-3-3课件.pptVIP

电路分析基础 （Fundamentals of Electric Circuits） 基础电子学系电路基础教研室 一、简单电路分析 例 求电路图中a、b两点的电位。 （一）单回路电路分析 + - 60V I 5Ω 5Ω + - 20V 10Ω a b 解 以I为变量列KVL： 以回路电流为变量列KVL方程(1个) 简单电路分析 （二）单节点偶电路分析 u 10A i + - 3Ω 4i 6Ω 例 含CCCS电路如图所示，试求电流i。 解 以u为变量的KCL： 其中控制量i与u的关系为： 解得：u=-12V，i=-4A 以节点间电压为变量列KCL方程(1个) 简单电路分析 思考：怎么解决复杂电路问题？ a b 24V + - 4Ω 6Ω 4A i 3Ω 2Ω 简单电路分析 解决思路： 1、复杂电路简单化 2、变量个数精简化 二、电路等效概念 （一）问题的提出 若仅求一条支路响应，能否寻求一简单电路去替代该支路以外的电络，从而在简化了的电路中求出？ 线性含源电阻网络 i + - u a b RL i a - u b RS + us - RL + i a b iS RS - u RL + 电路等效的概念 把一组相互联接的元件作为一个整体，这个整体只有两个端钮可与外部电路相连接，且进出这两个端钮的电流是同一个电流。 10A i + - u 1Ω 4i 6Ω + - （二）二端网络 2A i 2Ω 2Ω 4Ω + - 8V + - u 电路等效的概念 （三）等效的定义 1、定义：两个二端网络N1和N2，如果它们的端口伏安关系完全相同，则N1和N2是等效的。或称N1和N2互为等效电路。 N1 i + - u a b a b N2 i + - u 另一定义：N1和N2若分别连接到同一个二端网络M而不影响M内的电压和电流值，则N1和N2是等效的。 电路等效的概念 1、关于等效条件 （四）等效定义的说明 i + - u a b N1 M N1 端口伏安关系 M端口伏安关系 （a） N2 端口伏安关系 M端口伏安关系 （b） 结论：只要N1和N2端口伏安关系完全相同，则两个网络端口以外的变量u、i即相同 。 i + - u a b N2 M 电路等效的概念 2、关于等效对象 对外等效 ：两个网络N1和N2内部结构和元件参数可能完全不同，但对其外部电路而言，无论接入的是N1还是N2，它们的作用完全相同，因而外部电路各处的电流、电压将不会改变，故等效又为“对外等效” ！ （四）等效定义的说明 对内不等效 ！ 电路等效的概念 若两个二端网络N1和N2，对某一外电路产生相同的电压、电流，能不能说这两个网络等效？ i ? u + 1V ? 1Ω + N1 i 1A ? u + 1Ω N2 讨论 电路等效的概念 求出二端网络的端口伏安关系（数学模型） 利用等效定义求等效电路即端口伏安关系法: （五）端口伏安关系法 电路等效的概念 例 已知图中虚线框内N1网络的VAR为u=10+2i，其中u的单位为V， i的单位为A，且已知iS为2A，试求二端网络N的最简等效电路。 解：KCL得 i1=i+iS=i+2 i a b N iS - u + i1 N1 - u + u=10+2(i1-2)=6+2i1 + - 6V 2Ω a b N的等效电路 （五）端口伏安关系法 电路等效的概念 例 求电路中电流i值。 2Ω b 24V + - 6Ω i 3Ω a 4Ω 4A i a b 24V + - 4Ω 6Ω 4A 3Ω I I1 I+I1 I-4 + - U a b 6Ω 24V + - 2Ω i 电路等效的概念 三、一些简单的等效规律和公式 （一）电阻的串联 + - u R1 R2 + - u1 + u2 i o - a b + - u R i a b 分压公式： 应用一例： 三用表电压档设计 等效电阻： R= R1 + R2 一些简单的等效规律和公式 （二）电阻的并联 + - u R i a b 分流公式： 应用一例： 三用表电流档设计 等效电阻： R2 + - u R1 i a b i1 i2 一些简单的等效规律和公式 （三）电压源的串联 + - u + - uS1 + i - a b uS2 等效电压源： uS = uS1 + uS2 （四）电流源的并联 i iS1 - u + iS2 iS i - u + 等效电流源： iS = iS1 + iS2 i + - u o a b + - uS 一些简单的等效规律和公式 （五）电压源与其它元件的并联 (不同于uS的电压源除外) i b +