电路理论(新教材第4章).ppt

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1、电路理论主讲谢榕开课单位：电气与电子工程学院电工教学基地第4章电路定理主讲谢榕第4章电路定理重点：熟练掌握替代定理，叠加定理，戴维南和诺顿定理。掌握特勒根定理和互易定理。4.1线性电路的线性特性与叠加定理4.1.1线性电路的线性特性概念:当电路中只含有一个激励(独立电源)时,电路的响应(任一支路的电压或电流)与激励成正比.+-线性电路4.1.2叠加定理一、一个例子解:用节点分析法计算电路如图所示,试求R2支路电流I2。+–ESI2所以从而求得I2由两个分量组成,一个分量与电压源有关,另一个分量与电流源有关。结论+–ESI2+–

2、ESI2+–ES+–ES单独作用：一个电源作用，其余电源不作用不作用的电源电压源（us=0)短路电流源(is=0)开路在多个电源同时作用的线性电路(由线性元件组成的电路)中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。叠加定理的内容例1.+–10V4A6+–4u解:(1)10V电压源单独作用，4A电流源开路4A6+–4u''u'=4V(2)4A电流源单独作用，10V电压源短路u"=-42.4=-9.6V共同作用：u=u'+u"=4+(-9.6)=-5.6V+–10V6+–4u'求图中电

3、压u。共同作用：u=u'+u"=4+(-9.6)=-5.6V若一个电路中有i个电压源，j个电流源作用在支路k上，则支路电流Ik、支路电压Uk的数学模式为：4A6+–4u''+–10V6+–4u'2.叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。令各电源分别作用，暂不作用的理想电压源应予以短路，即令E=0；暂不作用的理想电流源应予以开路，即令Is=0。应用叠加定理要注意的问题1.叠加定理只适用于线性电路求电压和电流；不能用叠加定理求功率(功率为电源的二次函数)。不适用于非线性电路。5.解题时要标明各支路电流、电压的参考方向

4、。原电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电流的代数和。3.应用时电路的结构参数必须前后一致。4.含受控源(线性)电路亦可用叠加，受控源应始终保留。例2求电压Us。(1)10V电压源单独作用：(2)4A电流源单独作用：解:Us'=-10I1'+U1'Us"=-10I1"+U1”+–10V6I14A+–+–10I14+–+–10V+–46+–+–46+–+–4AUs'=-10I1'+U1’=-10I1'+4I1'=-101+41=-6VUs"=-10I1"+U1”=-10(-1.6)+9.6=25.6V共同作

5、用：Us=Us'+Us"=-6+25.6=19.6VUs'=-10I1'+U1'Us"=-10I1"+U1”+–+–10V+–46+–+–46+–+–4A例3将前示例图加上电压源如下图所示，求：Us=？+–6V+–10V6I14A+–Us+–10I14＋+–10V6I1'4A+–+–10I1'4Us'I2'I1"+–6V4I2”+–Us''6+–10I1"+–10V6I14A+–+–10I14Us=19.6V+–10V6I14A+–+–10I14Us=-6+25.6=19.6V+–6V+–10V6I

6、14A+–Us+–10I14性质一：电路中有的激励不变，只有部分激励发生改变时，可将不变的电源在所求支路上产生的支路电流或支路电压用不变的量表示，只计算变动的部分。一般地：若电压源由6V变化到8V，求：Us=？＋+–10V6I1'4A+–+–10I1'4Us'I2'I1"+–8V4I2”+–Us''6+–10I1"+–10V6I14A+–+–10I14例4+–8V+–10V6I14A+–Us+–10I14Us=19.6V+–10V6I14A+–+–10I14Us=19.6V+–6V+–10V6I14A+–

7、Us+–10I14性质二：线性电路中某一电源发生改变或某一电阻元件的参数有所改变，则任意两支路的变量（各电压电流）之间存在线性关系：y：某一支路的电压或电流x：另一支路的电压或电流a、b：与电路结构和元件参数有关的常数。线性网络如图所示,当开关S置于1时,R2支路电流为40mA,例5R2+–R1R3R4R2R1+–10VR3-8v++12v-R4１２３II0+–R1R3R4R2Ix当开关S置于2时,R2支路电流为-60mA;求开关置于3时,R2支路电流的大小。齐性原理（homogeneityproperty)当电路中只有一个激

8、励(独立源)时，则响应(电压或电流)与激励成正比。RusrRkuskr解设IL=1A例6R1R3R5R2RL+–UsR4+–UL法一：分压、分流。法二：电源变换。法三：用齐性原理（单位电流法）UK=Us/UUL=KILRL例7US=1V、IS=1A时，Uo=