电工技术第2章 电路的分析方法ppt课件.ppt

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1、第2章电路的分析方法2.1等效变换法等效电路在分析电路时经常要用到，是一个十分重要的概念。通过等效变换可以将一个结构复杂的电路用一个结构简单的电路替换，使电路的分析和计算变为简便，这种分析方法称为等效变换法。2.1.1电阻串、并联电路的等效变换1.电阻串联电路的等效变换两个或两个以上电阻依次相连、中间无分支的连接方式叫电阻的串联。图2-1a)所示为Rl、R2、R3相串联的电路，图b)为图a)的等效电路。（1）串联电路的性质1)串联电路中流过每个电阻的电流都相等，即I=I1=I2=I3=…=In（2-1）2)串联电路两端的总

2、电压等于各电阻两端的电压之和U＝U1+U2+U3+…+Un(2-2)3)串联电路的等效电阻(即总电阻)等于各串联电阻之和，即R＝R1+R2+R3+…+Rn(2-3)4)串联电路的总功率等于各串联电阻功率之和，即P=P1+P2+P3+…+Pn=(R1+R2+R3+…+Rn)I2（2）串联电路的分压作用在图2-1a)的电阻串联电路中，流过各电阻的电流相等，因此各电阻上的电压分别为(3)串联电路的应用1）利用小电阻的串联来获得较大阻值的电阻。2）利用串联电阻构成分压器，可使一个电源供给几种不同的电压，或从信号源中取出一定数值的信

3、号电压。3）利用串联电阻的方法，限制和调节电路中电流的大小。4）利用串联电阻来扩大电压表的量程，以便测量较高的电压等。【例2-1】假设有一个表头，如图2-2所示，电阻Rg=1000Ω，满偏电流Ig=100μA，要把它改装成量程是3V的电压表，应该串联多大的电阻?2．电阻并联电路的等效变换在电路中，将几个电阻的一端连在一起，另一端也连在一起，这种联接方法称为电阻的并联，图2-3a)所示为三个电阻的并联电路，图b)为图a)的等效电路。(1)电取并联电路的特点电阻的并联电路有下列几个特点：1）在并联电路中，加在各电阻两端的电压为

4、同一电压，因此各电阻上的电压相等，即U=U1=U2=U3=…=Un（2-5）2）在并联电路中，外加的总电流等于各个电阻中的电流之和，即I=I1=I2=I3（2-6）3）并联电路的等效电阻(即总电阻)的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即4)并联电路消耗的功率的总和等于相并联各电阻消耗功率之和，即（2）并联电路的分流作用在图2-3a)的电阻并联电路中，加在各电阻上的电压相等，因此各电阻中的电流分别为（3）电阻并联的应用1)凡是工作电压相同的负载几乎全是并联，可使任何一个负载的工作情况不受其他负载的影响。2)用并联电阻来获得某一较

5、小电阻。3)在电工测量中，广泛应用并联电阻的方法来扩大电流表的量程【例2-2】有—只电流表，它的最大量程Ig＝100μA，其内阻rg＝1kΩ，若将其改装成最大量程为1100μA的电流表，应如何处理?解：原电流表最大量程只有100μA，用它直接测量1100μA的电流显然是不行的，必须并联一个电阻进行分流以扩大量程，如图2-4所示。3.电阻混联电路的等效变换实际应用的电路大多包含串联电路和并联电路，既有电阻的串联又有电阻的并联的电路叫电阻的混联电路，如图2-5a)所示。混联电路的串联部分具有串联的性质，并联部分具有并联的性质。

6、计算混联电路的等效电阻时，一般采用电阻逐步合并的方法，关键在于认清总电流的输入端与输出端以及公共连接端点，由此来分清各电阻的连接关系；再根据串、并联电路的基本性质，对电路进行等效简化，画出等效电路图；最后计算出电路的总电阻。计算混联电路的等效电阻的步骤大致如下：1)将电路整理和化简成容易看清的串联或并联关系。2)根据简化的电路进行计算。图2-5a)中电阻R2和R3并联后与电阻R1串联，图b)为电阻R2和R3并联后的等效电路，图c)为混联电路的等效电路，其等效电阻为：【例3-3】图2-6所示的电路中，试求画出简化电路。解：本

7、题可以利用电流的流向及电流的分、合，画出等效电路图。【例2-4】电路如图2-8a)所示，求电源输出电流I的大小。2.2.2电压源与电流源的等效变换电源是向电路提供电能或电信号的装置，常见的电源有发电机、蓄电池、稳压电源和各种信号源等。电源的电路模型有两种表示形式：一种是以电压的形式来表示，称为电压源；另一种是以电流的形式来表示，称为电流源。1．电压源电压源就是能向外电路提供电压的电源装置，图2-1线框内电路表示一直流电压源的模型。假如用U表示电源端电压，I表示负载电流，则由图2-1电路可得出如下关系（2-1）此方程称为电压

8、源的外特性方程。由此方程可作出电压源的外特性曲线，如图2-2所示2．理想电压源当RS=0时，端电压U恒等于US，是一定值。这样的电源称为理想电压源或恒压源。其电路模型如图2–3所示。它的外特性曲线是与横轴平行的一条直线。实际中，RS=0是不现实的，如果一个电源的内阻远小于负载电阻，即RS<