电工B第1章直流电路讲述.ppt

（二）基尔霍夫电压定律（KVL Kirchhoff’s Voltage Law ） 表述一 在任一时刻，在任一回路上环形一周，电位升的电压之和等于电位降的电压之和。 所有电压均为正。 i1 i2 i3 uR1 uR2 uR3 + - + - + - I II 回路I: 回路II: KVL: 所有电压均为正。 （二）基尔霍夫电压定律（KVL Kirchhoff’s Voltage Law） 表述二 在任一时刻，沿任一回路环形一周，电压的代数和恒等于零。 与环形方向一致的电压取正号，与环形方向相反的电压取负号。 i1 i2 i3 uR1 uR2 uR3 + - + - + - I II 回路I: 回路II: 与环形方向一致的电压取正号，与环形方向相反的电压取负号。 KVL: 基尔霍夫电压定律的推广应用： US + _ R + _ U a b I 可将 KVL 推广应用于 任何一个假想闭合的 电路 RI＋US ＝ U 或：-U + US + RI ＝0 + - 广义运用：KVL通常用于闭合回路，但也可推广应用到任一不闭合的电路上。 例：列出下图的KVL方程: 例: 已知：Us1 =30V， Us2 =80V，R1 =10kΩ， R2=20kΩ， I1 =3mA， I2 =1mA， 求：I3、U3，说明元件3是输出功率还是消耗功率。 解： KCL： KVL： 元件3输出功率 3 + + - - US1 US2 R1 R2 I1 I2 I3 + - U3 ＜0 可用于分析直流电路、交流电路及含电子元件的非线性电路； 用基尔霍夫定律分析电路时，仅与电路的连接方式有关，而与构成电路的元件性质无关； 基尔霍夫定律不仅适用于结点和回路，推广之后的广义结点和广义回路，大大拓展了定律的应用； 基尔霍夫定律的应用 基尔霍夫定律源于电荷守恒和能量守恒法则（《电路分析基础》[第三版]上册 李瀚荪 编 高等教育出版社 ） 电路的分析方法 复习：电阻的串联与并联 补充：实际电源的等效变换 支路电流法 叠加原理 戴维宁定理 任一元件上的电压电流关系称为伏安特性关系（Volt Ampere Relation ），简写为VAR。具有相同伏安关系的不同电路称为等效电路，将某一电路用与其等效的电路替换的过程称为等效变换。将电路进行适当的等效变换，可以使电路的分析计算得到简化。 复习：电阻的串联与并联 1、电阻的串联(series connection )：若干个二端元件依次首尾相连且连接点上没有分支的联接方式 。 n个电阻串联可等效为一个电阻 分压公式： 两个电阻串联时 2、电阻的并联(parallel connection )：若干同类或不同类的元件首首相接，同时尾尾亦相连的一种联接方式。 n个电阻并联可等效为一个电阻： n个电阻并联时，可写作：R=R1//R2//……//Rn 两个电阻并联时 若干个电阻并联时 分流公式： 等效原则：用两种电源分别对同一电阻R供电，若在R上得到相等的电压和电流，则认为两种电源对外电路等效。 等效方法如下： R0由串改并 R0由并改串 注意：R0在等效前后大小不变，US与IS的极性对应。 补充：实际电源的等效变换（Source Transformation） 如何证明？ 注意： 1.两种电源的等效仅针对外电路而言，其内部并不等效； 2.两种理想电源不存在等效基础，故不能进行等效。 例:(1)用电源模型等效变换的方法将下图简化 (2)求图（a）电路的电流i1和i2。 课堂练习 例：用电源模型等效变换的方法求图（a）电路的电流i1和i2。 解：将原电路变换为图（c）电路，由此可得： 电源的等效变换是一种简化电路的有效方法 支路电流法（branch current method）是以支路电流为未知量，直接应用KCL和KVL，分别对节点和回路列出所需的方程式，然后联立求解出各未知电流。 1.7　支路电流法 返回 下一页 上一页 下一节 上一节 R2 E2 E1 + _ R1 R3 + _ （1）确定支路数，选择各支路电流的参考方向。 R3 E1 + _ R1 + _ R2 E2 支路数为 3 I1 I3 I2 （2）确定结点数，列出独立的结点电流方程式。 a b 结点a：I1+I2-I3=0 结点b：-I1-I2+I3=0 I1+ I2 - I3= 0 结点数为 n，则可列出 n-1 个独立的结点方程式。 （3）确定余下所需的方程式数，列出独立的回路电压方程式。 左网孔： R1 I1+ R3I3= E1 右网孔： R2 I2+ R3I3= E2 （4）解联立方程式，求出各支路电流的数值。 图 1.7.1 支路电流法 具