电工学 第二章电路的分析方法.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1、 叠加原理只适用于线性电路。 3、 不作用电源的处理： E = 0，即将E 短路； Is= 0，即将 Is 开路 。 2、 线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算， 但功率P不能用叠加原理计算。例： 注意事项： 4、 解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。 若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考 方向相反时，叠加时相应项前要带负号。 例1： 电路如图，已知 E =10V、IS=1A ，R1=10? , R2= R3= 5? ，试用叠加原理求流过 R2的电流 I2和理想电流源 IS 两端的电压 US。 (b) E单独作用 将 IS 断开 (c) IS单独作用 将 E 短接 解：由图( b) (a) + – E R3 R2 R1 IS I2 + – US R2 + – R3 R1 I2 + – US R2 R1 IS R3 I2? + – US ? = + 解：由图(c) (a) + – E R3 R2 R1 IS I2 + – US R2 (b) E单独作用 + – R3 R1 I2 + – US (c) IS单独作用 R2 R1 IS R3 I2? + – US ? 例1： 电路如图，已知 E =10V、IS=1A ，R1=10? , R2= R3= 5? ，试用叠加原理求流过 R2的电流 I2和理想电流源 IS 两端的电压 US。 + = 例2： 已知： US =1V、IS=1A 时， Uo=0V US =10 V、IS=0A 时，Uo=1V 求： US = 0 V、IS=10A 时， Uo=? 解：电路中有两个电源作用，根据叠加原理可设 Uo = K1US + K2 IS 当 US =10 V、IS=0A 时， 当 US = 1V、IS=1A 时， US 线性无 源网络 Uo IS + – + - 得 0 = K1? 1 + K2 ? 1 得 1 = K1? 10+K2 ? 0 联立两式解得： K1 = 0.1、K2 = – 0.1 所以 Uo = K1US + K2 IS = 0.1 ? 0 +(– 0.1 ) ? 10 = –1V 2.7 戴维宁定理与诺顿定理 二端网络的概念： 二端网络：具有两个出线端的部分电路。 无源二端网络：二端网络中没有电源。 有源二端网络：二端网络中含有电源。 无源二端网络 有源二端网络 b a E + – R1 R2 IS R3 R4 b a E + – R1 R2 IS R3 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 无源二端网络可化简为一个电阻 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 等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源为零（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。 等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U0，即将负载断开后 a 、b两端之间的电压。 等效电源 例1： 电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4?， R3=13 ?，试用戴维宁定理求电流I3。 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。 E R0 + _ R3 a b I3 等效电源 有源二端网络 E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b 解：(1) 断开待求支路求等效电源的电动势 E 例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4?， R3=13 ?，试用戴维宁定理求电流I3。 E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b R2 E1 I E2 + – R1 + – a b + U0