[工学]第2章 电路的基本分析方法.ppt

2.1 电压源与电流源的等效变换 根据对外等效原则，两个电源向负载电阻RL提供的电流和电压就应该相等，即 U =U′ IL= IL′ 这里，令 Rou = Roi = R0 结论： 1. 当电压源等效变换为电流源时，电流源的电激流应等于电压源的源电压US除以电压源的内电阻Rou； 例1 已知下图 (a)中，Us1 = 6V，Us2 = 6.5V，R1 = R2 = 1Ω，求a、b两端的等效电压源模型及其参数。 弥尔曼定理：电路中只含两个结点时，结点电压法又称为弥尔曼定理 适用于线性电路 一般意义上的电源等效变换 用于复杂电路的化简，特别适合求某一条支路的电压或电流以及解决黑箱问题 2.6 最大功率传输定理 在电子设备设计中，常常遇到电阻负载如何从电路获得最大功率的问题。这类问题可以抽象为图a所示的电路模型来分析。 应用戴维南定理解题思路及一般步骤： 第一步：把待求支路从原电路中断开，构造一个有源二端网络NS 有源 二端网络 R 无源 二端网络 除源 R0 第二步： 求该有源二端网络的端口开路电压UOC， 以及除源后端口等效电阻R0， 由此画出该二端网络的等效电压源模型 第三步：把被求支路归位，画出原电路的等效电路并求解 E R0 + _ R 恒压源短路 恒流源开路 注意极性一致！ 第2章 电路的基本分析方法 戴维南定理应用举例 解：第一步：断开待求支路，得到有源二端网络 例1 电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4?，R3=13 ?，试用戴维南定理求电流I3。 E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b R2 E1 E2 + – R1 + – a b 第二步：1.求开路电压Uoc 方法一：找包含此段电压的合适回路 Uoc = E1 – I R1 如回路I: Uoc= E2 + I R2 如回路II: I I II 第2章 电路的基本分析方法 Uoc = E1 – I R1 = 40V –2.5 ? 4 V = 30V Uoc= E2 + I R2 = 20V +2.5 ? 4 V= 30V R2 E1 E2 + – R1 + – a b 已知E1=40V，E2=20V， R1=R2=4?，R3=13 ?， 方法二：前面介绍的分析方法如叠加原理等，本题可用弥尔曼定理 I 第2章 电路的基本分析方法 2.求等效电阻R0 从a、b两端看进去， 显然R1 和 R2 并联 除源 R2 R1 a b R0 R2 E1 E2 + – R1 + – a b 第三步：画出原电路等效电路并求解 R3 I3 30 2? + _ a b 有源二端网络的等效电路为： 第2章 电路的基本分析方法 例2 已知：R1=5 ?、 R2=5 ? R3=10 ?、 R4=5 ? E=12V、RG=10 ? 用戴维南定理求检流计中的电流IG。 有源二端网络 E1 – + G R4 R2 IG RG R1 R3 A B E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 第2章 电路的基本分析方法 解: 构造N并求开路电压 或：Uoc = I1 R2 – I2 R4 = 1.2 ? 5V– 0.8 ? 5 V = 2V A B C I1 I2 Uoc R1 R3 + _ R2 R4 E D 求等效电源的内阻 R0 A B R4 R2 R1 R3 Rin 第2章 电路的基本分析方法 原电路等效电路： A B E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG IG E R0 + _ RG A B 5.8? 2V 第2章 电路的基本分析方法 6V 4? + – I 3? 6A 8? 2? 例3 用戴维南定理求图中电流I。 解：第一步，断开被求支路 第二步，求等效电压源 6V 4? + – 3? 6A 2? Uoc 4? 3? 2? R0 第三步，求电流I 30V 4? + – I 8? 第2章 电路的基本分析方法 网络N表示供给电阻负载能量的含源线性电阻单口网络，它可用戴维宁等效电路来代替，如图b所示。电阻RL表示获得能量的负载。 + _ RL Us R0 （b）等效电路 RL N （a）原网络 第2章 电路的基本分析方法 * 电压源与电流源的等效变换 第一节 支路电流法 第二节 结点电压法 第三节 叠加原理 第四节 戴维宁定理 第五节 最大功率传