[物理]1_1 电路及其分析方法.ppt

1.1 电路的基本概念 1.2 基尔霍夫定律 1.3 电阻的串并联 1.4 电压源和电流源及其等效变换 1.5 支路电流法 1.6 节点电压法 1.7 叠加定理 1.8 戴维宁定律 1.9 电路的暂态分析 电流及其方向 定义 电流（强度）： 单位时间内通过导体横截面的电荷量 用i表示，即 单位：安培（A） 直流（DC）：大小和方向不随时间变化 交流（AC）：大小和方向随时间变化 方向 真实方向：定义为正电荷的运动方向，实际难以确定 电压及其方向 电压 定义： 单位正电荷由电路中一点移至另一点时，能量变化的绝对值。用u表示，即 单位：伏特（V） 直流电压：大小和极性不随时间变化，用U 表示 交变电压：大小和极性随时间变化，常用u 表示 方向（极性） 真实方向：由高电位点(正极)指向低电位点(负极) 电路中的功率 定义 电压与电流参考方向一致时，单位时间内电路（元件）吸取（或产生）的电能，用p表示 即 单位：瓦特，简称瓦（W） 直流情况下： 功率值的正负意义 电压与电流参考方向一致时， 功率值为正，表示电路（元件）吸取功率； 功率值为负，表示电路（元件）产生功率。 五、电路的三种状态 通路（电源有载工作通路） 电源有载工作时的功率平衡 电阻的并联 1.5 支路电流法 1. 6 节点电压法 例1： 例2： 1.8 戴维宁定理 1.9 电路的暂态分析 ② 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。 ③ 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。 ① 电压源和电流源的等效关系只针对外电路而言， 对电源内部则是不等效的。 注意事项： 例：当RL= ? 时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率， 而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。 ④ 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路， 都可化为一个电流为 IS 和这个电阻并联的电路。 R0 + – E a b IS R0 a b – + R0 E a b IS R0 a b 电源等效变换法 （1） 分析电路结构，搞清连接关系； （2） 根据需要进行电源等效变换； （3） 元件合并化简： 电压源串联合并电流源并联合并电阻串并联合并 （4） 重复（2）、（3）； （5） 成为简单电路，用欧姆定律或分流公式求解。 例: 试用电压源与电流源等效变换的方法 计算2?电阻中的电流。 解: – 8V + – 2? 2V + 2? I (d) 2? 由图(d)可得 6V 3? + – + – 12V 2A 6? 1? 1? 2? I (a) 2A 3? 1? 2? 2V + – I 2A 6? 1? (b) 4A 2? 2? 2? 2V + – I (c) 例： 解： 试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示 电路中1 ?电阻中的电流。 2 ? + - + - 6V 4V I 2A 3 ? 4 ? 6 ? 1? I 4? 2? 1? 1A 2? 4A 2A 3? 6? 2A I 4? 2? 1? 1A 解： I 4? 2? 1? 1A 2? 4A 1? I 4? 2? 1A 2? 8V + - I 4? 1? 1A 4? 2A I 2? 1? 3A 1? I 2? 6V + - 例: 电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω， R2＝2Ω，R3＝5 Ω ，R＝1 Ω。(1) 求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS； 解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得： a IR1 I a I R1 R IS +_ U1 b (b) I R IS b I1 R1 (c) R1 R IS R3 + _ IU1 +_ UIS U R2 +_ U1 a b (a) (2)由图(a)可得： 理想电压源中的电流 理想电流源两端的电压 IR1 I R1 R IS R3 + _ IU1 +_ UIS U R2 +_ U1 a b (a) IR3 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 节点数n：2 1 2 b a + - E2 R2 + - R3 R1 E1 I1 I3 I2 3 　　回路数 ： 3 网孔数：2 若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程 分析电路，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 列出