《电工基础（第二版）》 课件 模块三　复杂直流电路的分析.pptx

模块三

复杂直流电路的分析;;课题一基尔霍夫定律;学习目标

1.了解复杂电路和简单电路的区别，掌握复杂电路的基本术语。

2.掌握基尔霍夫第一定律的内容，并了解其应用。

3.掌握基尔霍夫第二定律的内容，并了解其应用。;一、复杂电路的基本概念

如图所示电路只有3个电阻、2个电源，似乎很简单，但是它能用电阻串、并联关系化简，并用欧姆定律求解吗?显然不能。如果要求计算不平衡的直流电桥电路，也会遇到同样的困难。;不能利用电阻串、并联关系化简求解的电路称为复杂电路。虽然在实际操作中很少遇到求解复杂电路的问题，但求解复杂电路所涉及的基本定律和基本概念，却是十分重要的。

求解复杂电路要应用基尔霍夫定律，为了理解该定律的含义，先熟悉有关复杂电路的基本术语。

节点3条或3条以上连接有电气元件的导线的连接点称为节点。上图所示电路中有A、B两个节点。;支路电路中相邻节点间的分支称为支路。它由一个或几个相互串联的电气元件所构成。如上图所示电路中有3条支路，即GB1、R1支路，R3支路，GB2、R2支路。其中，含有电源的支路称为有源支路，不含电源的支路称为无源支路。

回路和网孔电路中任一闭合路径都称为回路。一个回路可能只含一条支路，也可能包含几条支路。其中，在电路图中不被其他支路所分割的最简单的回路又称独立回路或网孔。如上图所示电路中有3个回路、2个网孔。;二、基尔霍夫第一定律

通过上述实验可以发现，流入、流出节点B的电流相等，这一规律实际上具有普遍性，即基尔霍夫第一定律。

基尔霍夫第一定律又称节点电流定律。它指出：在任一瞬间，流进某一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和，即

∑I入=∑I出;如图所示，对于节点O有

I1+I2=I3+I4+I5;可将上式改写成

I1+I2-I3-I4-I5=0

因此得到

∑I=0

即对任一节点来说，流入和流出该节点电流的代数和恒等于零。;没有构成闭合回路的单支路电流为零。

基尔霍夫第一定律可以推广应用于任一假设的闭合面（广义节点）。例如，如图所示电路中闭合面所包围的是一个三角形电路，它有3个节点。应用基???霍夫第一定律可以列出;IA=IAB-ICA

IB=IBC-IAB

IC=ICA-IBC

上面三式相加得

IA+IB+IC=0

或

∑I=0

即流入此闭合面的电流恒等于流出该闭合面的电流。;三、基尔霍夫第二定律

基尔霍夫第二定律又称回路电压定律。它指出：在任一闭合回路中，各段电路电压降的代数和恒等于零。用公式表示为

∑U=0

在下图a中，按虚线方向循环一周，根据电压与电流的参考方向可列出

UAB+UBC+UCD+UDA=0

即-E1+I1R1-E2+I2R2=0

或E1+E2=I1R1+I2R2

由此，可得到基尔霍夫第二定律的另一种表示形式：

∑E=∑IR;117;基尔霍夫第二定律也可以推广应用于不完全由实际元件构成的假想回路。例如图所示电路中，A、B两点并不闭合，但仍可将A、B两点间电压列入回路电压方程，得

∑U=UAB+I2R2-I1R1=0;这种以支路电流为未知量，依据基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程，然后联立求解的方法称为支路电流法。如果电路有m条支路、n个节点，即可列出（n-1）个独立节点电流方程和[m-（n-1）]个独立回路电压方程。;课题二

有源电路的等效变换;学习目标

1.理解电压源和电流源的特点。

2.能正确进行电压源和电流源之间的等效变换。

3.理解戴维南定理（等效电压源定理），能应用戴维南定理分析计算电路。

4.了解负载获得最大功率的条件及功率匹配的概念。;含有电源的电路称为有源电路。电路中的电源既可以提供电压，也可以提供电流。一个实际电源既可以用电压源表示，也可以用电流源表示。为了分析电路方便，在一定条件下，电压源和电流源可以进行等效变换。

一、电压源

把一个实际电源用一个恒定电动势和内阻串联表示，称为电压源模型，简称电压源，如图所示。电压源接上负载后，输出电压（端电压）的大小为U=E-Ir，在输出相同电流的条件下，电源内阻r越大，输出电压越小。若电源内阻r=0，则端电压U=E，而与输出电流的大小无关。通常把内阻为零的电压源称为理想电压源，又称恒压源，如图所示。;123;大多数实际电源，如发电机、蓄电池、大型电网及实