第2章电路分析1.ppt

* 第2章电路的分析方法 2.1 支路电流法 2.2 节点电位法 2.3 叠加原理 2.4 无源二端网络的等效变换 2.6 电压源与电流源的等效变换 2.7 等效电源定理 第2章 目录 2.8 受控源电路的分析 2.9 非线性电阻电路的分析 已知：电路的连接方式、元件参数 求： 各支路电流、电压和功率 电路（模型）：由元件通过节点和回路组成 KCL，KVL，欧姆定律 直接求解：支路电流法、节点电位法 等效变换：叠加原理、电源变换、戴维南定理 支路电流法是以支路电流(电压)为求解对象，直接 应用KCL和KVL列出所需方程组而后解出各支路电流 (电压)。它是计算复杂电路最基本的方法。 1 确定支路数b ，假定各支路电 流的参考方向 第2章 2? 1 2.1 支路电流法 2 应用KCL对结点A列方程 I1 + I2 – I3 = 0 对于有n个结点的电路，只能列出 (n–1)个独立的KCL方程 3 应用KVL列出余下的 b – (n–1)方程 4 解方程组，求解出各支路电流。 支路电流法求解电路的步骤 A I2 I1 I3 + – R1 R2 R3 + – E2 E1 E1 – E2 = I1 R1 – I2 R2 E2 = I2 R2 + I3 R3 E1 R1 2.1. 支路电流法 R2 R5 E2 I1 I4 IS A B R3 I3 R4 I2 I1+I2-I4-IS=0 I4+I3+IS=0 I1R1-I2R2=E1 I2R2+I4R4-I3R3=E2 E1 R1 R4 R3 A R2 I2 I4 E3 I3 O 第2章 2? 2 2.2 节点电位法 I1 + – E2 U= E1 – I1 R1 E1 – U R1 I1 = E2 – U R2 I2 = U –E3 R3 I3 = U R4 I4 = U= E2 – I2 R2 U= E3 + I3 R3 U= I4 R4 节点到参考点 的电压U称为 节点电位 节点电位 公式的推导 以节点电位为未 知量而后计算各 支路电流的方法， 称为节点电位法。 + – + – U + – 第2章 2? 2 2.2 节点电位法 I1 + I2 – I3 – I4 =0 图中结点 A KCL方程式 为 E2 – U R2 U –E3 R3 =0 U R4 E1 – U R1 + – – 解之得： = U= R1 E1 + + R2 E2 R3 E3 R1 + + R2 R3 1 1 1 + R4 1 ? R E ? R 1 E1 R1 R4 R3 A R2 I2 I4 E3 I3 I1 + – E2 + – + – U + – 例：用节点电压法求VA、I 和I1 E1 R1 R2 2? A – R3 IS1 R4 I E2 + 15V 10V I1 4A 4? 10? IS2 1A 2? 第2章 2? 2 = 2 15 – + 4 10 + 1 1 + 1 – 1 4 2 4 2 = 6.4V VA= R1 E1 – + R2 E2 R1 + R2 1 1 + R4 1 IS1 IS2 – 解： + – 例：用节点电位法求VA、I1和I 。 第2章 2? 2 = VA= I1R1 E1 + 解： VA –E1 R1 I1 = I1 = – 4.3A 6.4–15 2 = VA R4 I = 6.4 2 I = 3.2A 想一想R3的存在是否影 响电路中结点电位？ E1 R1 R2 2? A – R3 IS1 R4 I E2 + 15V 10V I1 4A 4? 10? IS2 1A 2? + – 在多个电源共同作用的线性电路中，某一支路的电压 （电流）等于每个电源单独作用，在该支路上所产生 的电压（电流）的代数和。 第2章 2? 3 2.3 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。 计算功率时不能 应用叠加原理。 注意 I = I I + R2 E1 R1 + – R1 R2 I E1 IS + – I R1 R2 IS I = 第2章 2? 3 例：求图示电路中5?电阻的电压U及功率P。 + – 10A 5? 15? 20V + – U 20V + – 5? 15? 2? 4? + – U 2? 4? 解： 先计算20V电压源单独作用在