2章 直流电路分析.ppt

1 用支路电流法求图示电路中各支路电流。 解 分析 该电路的支路数b＝3，结点数n＝2 标出各支路电流的参考方向； 列写n－1个KCL方程； －I1＋I2＋I3=0 选网孔为独立回路，列KVL方程； 4I1+2I3+10－10=0 6I2-2I3-12-10=0 联立方程并整理，得支路电流方程组如下： －I1＋I2＋I3=0 4I1+2I3=0 3I2-I3=11 解方程组，求出各支路电流。 I1＝1A I2=3A I3=－2A 验算 用非独立回路 （1+3)I1+（2＋4）I2－12－10 ＝4＋18－12－10＝0 满足KVL定律，答案正确。 2 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。 (1) E单独作用 解： + – E R3 R2 R1 IS I2 + – US + – E R3 R2 R1 I2 + – US R3 R2 R1 IS I2? + – US ? (2) Is单独作用 + – E R3 R2 R1 IS I2 + – US (3)原电路 原电路 3 已知：R1=5 ?、 R2=5 ? R3=10 ?、 R4=5 ? E=12V、RG=10 ? 试用戴维南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 解: (1) 求开路电压U0 E U0 + – a b – + R3 R4 R1 R2 I1 I2 E = Uo = I1 R2 – I2 R4 = 1.2 ? 5V–0.8 ? 5 V = 2V 或：E = Uo = I2 R3 – I1R1 = 0.8? 10–1.2 ? 5 = 2V (2) 求等效电源的内阻 R0 R0 a b R3 R4 R1 R2 从a、b看进去，R1 和R2 并联，R3 和 R4 并联，然后再串联。 (3) 画出等效电路求检流计中的电流 IG E R0 + _ RG a b IG a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 课堂练习:用两种电路分析方法求图示电路中A、B两点间电压UAB。 * 2.4 节点电压法 节点电压法简介：是以节点电压为电路变量, 应用基尔霍夫定律（KCL）、 （KVL）列出节点电压方程式，求解节点电压和各支路电流的方法。 如图2.19所示电路，求A点电位和各支路电流。 图2.19 具有两个节点的复杂电路 在A点,由KCL可知: 应用欧姆定律或KVL 得: 2.4 节点电压法 整理上式带入节点电流方程,整理得: 图2.19 具有两个节点的复杂电路 总结上式：分子为各含源支路等效电流源流入该节点电流的代数和,分母为各支路的所有电阻的倒数之和。 正负号规定：U与UA的参考极性相同取正号；相反取负号，与支路电流参考方向无关；该节点连接的电流源，流入该结点取正号，反之取负号。 根据以上原则可直接列写两节点多支路的节点电压方程。 A点节点电压UA方程: 【例2.8 】设图1.2.19所示电路中，U1=10V，U2=20V，U4=40V，IS=2A，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=4Ω R4=4Ω ，试求各支路电流I1 、I2、I3 、I4 。 图 2.19 例2.8电路图 2.4 节点电压法 【解 】应用式（ 2.11） 列方程式，求解A点电位。 【例2.8 】 【解 】 验证结果 2.5 叠加原理 叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。 原电路 + – E R1 R2 (a) IS I1 I2 IS单独作用 R1 R2 (c) I1 I2 + IS E 单独作用 = + – E R1 R2 (b) I1 I2 叠加原理 当电压源不作用时应视其短路，而电流源不作用时则应视其开路。 由图 (c)，当 IS 单独作用时 同理 I2 = I2 + I2 由图 (b)，当E 单独作用时 原电路 + – E R1 R2 (a) IS I1 I2 IS单独作用 R1 R2 (c) I1 I2 + IS E 单独作用 = + – E R1 R2 (b) I1 I2 根据叠加原理 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：