大学课程电工学课件.ppt

§1.1 电路的基本概念 1.1.1 电路的作用和组成 §1.2 理想电路元件 1.2.1 理想无源元件 1.2.2 理想电源元件 §1.3 电路的基本定律 1.3.1 欧姆定律 1.3.2 基尔霍夫定律 基尔霍夫简介 一、基尔霍夫电流定律(KCL) 二、基尔霍夫电压定律(KVL) §1.4 电路的分析方法 §1.4.1支路电流法 §1.4.2 叠加原理 §1.4.3 等效电源定理 一、戴维宁定理 二、 诺顿定理 KCL方程： 节点a： 节点b： KVL方程： 1# 2# 3# a I1 I2 US2 + - R1 R3 R2 + _ I3 1# 2# 3# b US1 例 分析以下电路中应列几个电流方程？几个 电压方程？ 讨论题 求：I1、I2 、I3 能否很快说出结果 ？ 1? + + - - 3V 4V 1? 1? + - 5V I1 I2 I3 第 1 章 直流电路 1.4.1 支路电流法 1.4.2 叠加原理 1.4.3 等效电源定理 §2.1支路电流法 未知数：各支路电流。 解题思路：根据KCL定律，列结点电流方程；根据KVL定律，列回路电压方程，然后联立求解。 解题步骤： 1. 对每一支路假设一未 知电流（I1--I6） 4. 解联立方程组 对每个结点有 2. 列电流方程 对每个回路有 3. 列电压方程 例1 结点数 N=4 支路数 B=6 US4 US3 - + R3 R6 R4 R5 R1 R2 I2 I5 I6 I1 I4 I3 + _ 结点a： 列电流方程 结点c： 结点b： 结点d： b a c d （取其中三个方程） 结点数 N=4 支路数 B=6 US4 US3 - + R3 R6 R4 R5 R1 R2 I2 I5 I6 I1 I4 I3 + _ 列电压方程 电压、电流方程联立求得： b a c d US4 US3 - + R3 R6 R4 R5 R1 R2 I2 I5 I6 I1 I4 I3 + _ 是否能少列 一个方程? N=4 B=6 R6 a I3s I3 d US + _ b c I1 I2 I4 I5 I6 R5 R4 R2 R1 Ux 例2 电流方程 支路电流未知数少一个： 支路中含有恒流源的情况 可以，只列5个 就够了 N=4 B=6 电压方程： 结果：5个电流未知数 + 一个电压未知数 = 6个未知数 由6个方程求解。 d US + _ b c I1 I2 I4 I5 I6 R5 R4 R2 R1 Ux a I3s 如果加上一个恒流源的电压未知数：则需六个方程 支路电流法小结 解题步骤 结论与引申 1 2 对每一支路假设 一未知电流 对每个结点有 4 解联立方程组 对每个回路有 3 列电流方程： 列电压方程： (N-1) I1 I2 I3 1. 假设未知数时，参考方向可任意选择。 1. 未知数=B， #1 #2 #3 根据未知数的正负决定电流的实际方向。 2. 原则上，有B个支路就设B个未知数。 （恒流源支路除外） 若电路有N个结点， 则可以列出 个结点方程。 2. 独立回路的选择： 已有(N-1)个结点方程， 需补足 B -（N -1）个方程。 一般按网孔选择 支路电流法的优缺点 优点：支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据基尔霍夫定律、欧姆定律列方程，就能得出结果。 缺点：电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。 支路数 B=4 须列4个方程式 a b 在多个电源同时作用的线性电路(电路参数不随电压、电流的变化而改变)中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。 + B I2 R1 I1 US1 R2 A US2 I3 R3 + _ + _ 原电路 I2 R1 I1 R2 A B US2 I3 R3 + _ US2单独作用 概念: + _ A US1 B I2 R1 I1 R2 I3 R3 US1单独作用 I2 I1 A I2 I1 + B I2 R1 I1 E1 R2 A E2 I3 R3 + _ + _ E1 + B _ R1 R2 I3 R3 R1 R2 A B E2 I3 R3 + _ I1 = I1‘ + I1‘ I2 = I2‘ + I2‘ I3 = I3‘ + I3 原电路： US1、US2共同作用 US1单独作用 US2不作用 US2=0 US2单独作用 US1不作用 US1=0 求代数和： 证明： B R1 US1 R2 A US2 I3 R3 + _ + _