电工技术电工学Ⅰ武丽第2章节电路的分析方法.ppt

第2章 电路的分析方法 §2.1 电阻的等效变换 等效变换——等效电路端子上的电流和电压与原电路端子上的电流和电压相等。 2.1.1 电阻的串联 1、串联电阻的等效电阻 2、串联电阻的分压公式 2.1.2 电阻的并联 1、并联电阻的等效电阻 2、并联电阻的分流公式 例2-1 图示电路的电阻阻值都为1，求等效电阻。 例2-2 求图示电路的等效电阻。 例2-3 如图所示电路，计算端口处的等效电阻。 2.1.3 电阻的星形联结与三角形联结的等效变换 1、Y形联结电阻与△形联结电阻 2、Y-△等效变换 §2.2 电源的两种模型及其等效变换 一个实际电源可以用两种不同的电路模型来表示。 一种是用理想电压源（简称电压源）和内阻串联的形式来表示；一种是用理想电流源（简称电流源）和内阻并联的形式来表示。 2.2.1 理想电压源和理想电流源模型 1、理想电压源模型 2、理想电流源模型 3、电压源与电流源的特性 2.2.2 实际电压源模型 2.2.3 实际电流源模型 2.2.4 实际电压源和实际电流源的等效变换 电源等效变换化简电路时应注意如下几个问题： （1）理想电压源与理想电流源不能进行等效变换，因为这两种理想电源的外特性根本不能重合在一起； （2）实际电源等效互换后，电压源电压的高电位端与电流源电流的输出端是一致的； （3）“等效”是指对外等效，对内不等效； （4）模型中电压源与电流源的位置不能交换； （5）等效变换后的电路中能标注出所求量的位置。 例2-4 图所示电路a)中，已知 ， ， ， ， ， ，试求电流 。 § 2.3 支路电流法 支路电流法（简称支路法），就是以支路电流为未知量，应用KCL和KVL分别对节点和回路列出所需要的方程，而后求解出各未知支路电流。 支路电流法解题的步骤: （1）选定各支路电流参考方向及回路绕行方向； （2）任选n-1个结点，写出（n-1）个KCL方程； （3）任选不同的b-（n-1）个不同回路（一般可选择网孔），写出b-（n-1）个KVL方程； （4）对于含有纯电流源的支路，写回路电压方程时，先设电流源的电压为未知量，然后再补充一个方程，即电流源所在支路的支路电流应等于电流源的电流； （5）联立上述n个独立方程，求解方程组。 例2-5 图示的电路中， ， ， ， ， ，求各支路电流。 例2-6 图示的电路中， ， ， ， ， ，求各支路电流。 § 2.4 叠加定理 叠加原理：在线性电路中，有多个激励（电压源或电流源）共同作用时，在任一支路所产生的响应（电压或电流），等于这些激励分别单独作用时，在该支路所产生响应的代数和。 线性电路是指电路参数不随电压、电流的变化而变化的电路。 某一激励单独作用，就是除了该激励外，某余激励均置零，即理想电压源被短路，理想电流源被开路。 电流和电压的代数和是对应原电路和分电路中电压和电流的参考方向同或异而言的，分量与总量方向相同时，叠加时总量取正号，相反取负号。 例2-7 如图a所示，用叠加原理求 I 的值。 运用叠加原理时应注意如下几个问题： （1）叠加原理只适用于线性电路。 （2）拆分时只将理想电源分别单独作用，而电路的结构和参数不变。 （3）解题前要标明各支路电流、电压的参考方向。电路拆分成分电路后，分电路中电流、电压的参考方向可根据解题方便任意选择，但在最后叠加求总量时，必须以原电路参考方向为准，如分量和总量方向一致，叠加时该项前为正号，相反为负号。 （4）叠加原理只能用于电压和电流计算，不能用来求功率。因为原图的功率，并不等于两分图中的功率和。 （5） 运用叠加定理时也可以把电源分组求解。 § 2.5 戴维南定理和诺顿定理 有源二端网络，就是内部包含电源的二端网络，如图a可以用图b的有源二端网络来表示。 这个有源二端网络总可以化简为一个等效电源模型，而电源模型有如图c所示的两种。 2.5.1 戴维南定理 戴维南定理，是指在线性电路中，把待求的电流（或电压）所在的支路当作外电路去掉，剩下的部分看成一个有源二端网络，将此有源二端网络用一个含内阻的实际电压源模型来代替。 戴维南定理求电流或电压的一般步骤： （1）将待求支路开路移走，产生