第二章电路分析方法讲解.ppt

第2章 电路的分析方法 2.1 电阻串并联连接的等效变换 2.3 电源的两种模型及其等效变换 2.4 支路电流法 2.5 结点电压法 2.6 叠加定理 2.7 戴维宁定理与诺顿定理 2.8 受控电源电路的分析 2.9 非线性电阻电路的分析 本章要求 + I2 I1 E1 E2 I3 + _ + _ 原电路 I2 I1 E2 I3 + _ E2单独作用 + _ E1 I2 I1 I3 E1单独作用 = 叠加定理解题步骤： 1.标定支路电流、电压的参考方向； 2.分解电路，并标出分电流的参考方向； 3.计算分电流； 4.计算总电流(叠加合成)。 如分电流与总电流的参考方向一致，则取加号；否则取减号。 例2.6.1用叠加定理计算例2.4.1. 解: 在图(b)中： I2 R1 I1 R2 a b E2 I3 R3 + _ E2单独作用(c) + b I2 R1 I1 E1 R2 a E2 I3 R3 + _ + _ 原电路(a) + _ a E1 b I2 R1 I1 R2 I3 R3 E1单独作用(b) = 在图(c)中： 所以 I2 R1 I1 R2 a b E2 I3 R3 + _ E2单独作用(c) 例2.6.2电路如图，已知 E2=90V、IS1=7A ，R1=20? ，R2= 5? ，R3= 6?，试用叠加定理求流过R3的电流 I3。 (b) E2单独作用(IS1断开) (a) IS1单独作用(E2短接) 解： IS1 E2 R3 R2 R1 + – I3 a b R3 R2 R1 IS1 a b b E2 R3 R2 R1 + – a (a) R3 R2 R1 IS1 a b b E2 R3 R2 R1 + – a (b) ①叠加定理只适用于线性电路，而且只能对电流和电压叠加，功率不能叠加； 返回 ②所谓某个电源单独作用，就是令其余电源为零。即：理想电压源短路，理想电流源开路； ③注意参考方向； 解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。原电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电流的代数和。 ④电路中所有的电阻网络不变(包括电源内阻)。 注意： 二端网络： b a E + – R1 R2 IS R3 b a E + – R1 R2 IS R3 R4 二端网络的概念 无源二端网络： 有源二端网络： 具有两个出线端的部分电路。 二端网络中没有电源。 二端网络中含有电源。 无源二端网络 有源二端网络 a b R a b 无源二端网络 + _ E R0 a b 电压源 (戴维宁定理) 电流源 (诺顿定理) a b 有源二端网络 a b IS R0 无源二端网络可等效为一个电阻 有源二端网络可等效为一个电源 2.7.1 戴维宁定理 任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻 R0 串联的电源来等效代替。 有源 二端 网络 RL a b + U – I E R0 + _ RL a b + U – I 等效电源 R0--除源(理想电压源短路，理想电流源开路)后a 、b两端的等效电阻 E --开路电压U0 (负载断开后a、b两端的电压) 应用戴维宁定理解题步骤： E R0 + _ RL a b + U – I 1.画出戴维宁等效电路； 2.求开路电压U0； 3.求等效电阻R0； 4.求出待求的物理量。 注意： “等效”是指对端口外等效，即用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变。 (2)求开路电压U0 b I2 R1 I1 E1 R2 a E2 I3 R3 + _ + _ 例2.7.1 用戴维宁定理计算支路电流I3 ，其中E1 =140V，E2=90V， R1=20?，R2=5?， R3=6? 。 解： a b I3 R0 R3 E + - b R1 I E1 R2 a E2 + _ + _ + - U0 图a (1)画出等效电路 b R1 R2 a 图b (3)求等效电阻R0 (4)求I3 a b I3 R0 R3 E + - 已知：R1=5 ?、R2=5 ? R3=10?、R4=5 ? E=12V、RG=10 ? 试用戴维宁定理求检流计中的电流IG。 有源二端网络 E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 例2.7.2 解: (1)求开路电压U0 E U0 + – a b – + R3 R4 R1 R2 I1 I2 E = U0 = I1 R2 – I2 R4 = 1.2 ? 5 – 0.8 ? 5 = 2V 或：E = U0 = I2 R3 – I1R1 = 0.8? 10 – 1.2 ?