第02章 电路的基本分析方法和电路原理.ppt

2.1 电阻电路的等效变换 2.1.2 电阻的并联 2.1.3 电阻星形联结与三角形联结的等换 例2： 2.1.4 电压源与电流源及其等效变换 1. 电压源 理想电压源（恒压源） 例1： 2. 电流源 理想电流源（恒流源) 例1： 3. 电压源与电流源的等效变换 例1: 例2: 2.2 电阻电路的一般分析方法 图： 在图论中，图是‘顶点’与‘边’的集合；在电路里所说的图是‘结点’和‘支路’的集合，每条支路的两端都连接到相应的结点上。 支路： 是一个抽象的线段，画成直线与曲线都无关紧要。 电路的‘图’： 是指把电路中每一条支路画成抽象的线段形成的一个结点和支路的集合。电路的支路是实体，结点只是支路的汇集点，它是由支路形成的。 基本回路： 由于（电路的图的）树的树支连接所有结点又不形成回路，因此，对于（电路的图的）任意一个树，加入一个连支后，就会形成一个回路，并且此回路除所加连支外均由树支组成，这种回路称为单连支回路或基本回路。 KVL的独立方程数： 对于所选定的树，而确定的基本回路，对应基本回路所列出的KVL是独立的方程。基本回路数即为KVL的独立方程数。L=（b-n+1）；其中L为基本回路数，b为支路数，n为结点数。 对于一个具体的电路，首先画出该电路的图，并且将所有的结点分别加以编号，每条支路给出支路方向，该方向为该支路电流和与之关联的支路电压的参考方向。 KCL独立方程数： 对于具有n个结点的电路，在任意（n-1）个结点上可以得出（n-1）个独立的KCL方程。相应的（n-1）个结点称为独立结点。 例1: 例1： 例2: 2.3 电路定理 例1： 1. 戴维宁定理 例1： 例2： 2. 诺顿定理 例1： 最大功率传输 支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（KCL、KVL）列方程组求解。 对上图电路 支路数： b=3 结点数：n =2 1 2 b a + - E2 R2 + - R3 R1 E1 I1 I3 I2 3 回路数 = 3 单孔回路（网孔）=2 若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程 2.2.1 支路电流法 1. 在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路 标出回路循行方向。 2. 应用 KCL 对结点列出 ( n－1 )个独立的结点电流 方程。 3. 应用 KVL 对回路列出 b－( n－1 ) 个独立的回路 电压方程（通常可取网孔列出） 。 4. 联立求解 b 个方程，求出各支路电流。 b a + - E2 R2 + - R3 R1 E1 I1 I3 I2 对结点 a： 例1 ： 1 2 I1+I2–I3=0 对网孔1： 对网孔2： I1 R1 +I3 R3=E1 I2 R2+I3 R3=E2 支路电流法的解题步骤: (1) 应用KCL列(n-1)个结点电流方程 因支路数 b=6， 所以要列6个方程。 (2) 应用KVL选网孔列回路电压方程 (3) 联立解出 IG 支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多，求解不方便。 例2： a d b c E – + G R3 R4 R1 R2 I2 I4 IG I1 I3 I 对结点 a： I1 – I2 –IG = 0 对网孔abda：IG RG – I3 R3 +I1 R1 = 0 对结点 b： I3 – I4 +IG = 0 对结点 c： I2 + I4 – I = 0 对网孔acba：I2 R2 – I4 R4 – IG RG = 0 对网孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 = E 试求检流计中的电流IG。 RG 支路数b =4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，能否只列3个方程？ 例3：试求各支路电流。 b a I2 I3 42V + – I1 12? 6? 7A 3? c d 1 2 支路中含有恒流源。 可以。 注意： (1) 当支路中含有恒流源时，若在列KVL方程时，所选回路中不包含恒流源支路，这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可少列几个KVL方程。 (2) 若所选回路中包含恒流源支路，则因恒流源两端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此种情况下不可少列KVL方程。 (1) 应用KCL列结点电流方程 支路数b =4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，所以可只列3个方程。 (2) 应用KVL列回路电压方程 (3) 联立解得：I1=