复杂直流电路

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1、3复杂直流电路3复杂直流电路教学重点：1．掌握基尔霍夫定律及其应用，学会运用支路电流法分析计算复杂直流电路。2．掌握叠加定理及其应用。3．掌握戴维宁定理及其应用。4．掌握两种实际电源模型之间的等效变换方法并应用于解决复杂电路问题。教学难点：1．应用支路电流法分析计算复杂直流电路。2．运用戴维宁定理解决复杂直流电路问题。3复杂直流电路3.1基尔霍夫定律3.2支路电流法3.3叠加定理3.4戴维宁定理3.5两种电源模型的等效变换本章小结3.1基尔霍夫定律一、常用电路名词二、基尔霍夫电流定律(节点电流定律)三、基尔霍夫电压定律(回路电压定律)图3-1常用电路名词的说明以图3-1所示电路为例说明常用电

2、路名词。1.支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。如图3-1电路中的ED、AB、FC均为支路，该电路的支路数目b=3。2.节点：电路中三条或三条以上支路的连接点。如图3-1电路的节点为A、B两点，该电路的节点数目n=2。一、常用电路名词3．回路：电路中任一闭合的路径。如图3-1电路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路径均为回路，该电路的回路数目l=3。4．网孔：不含有分支的闭合回路。如图3-1电路中的AFCBA、EABDE回路均为网孔，该电路的网孔数目m=2。5．网络：在电路分析范围内，网络是指包含较多元件的电路。图3-1常用电路名词的说明二、基尔霍夫电流定律(节点电流定律

3、)1.基尔霍夫电流定律(KCL)内容图3-2基尔霍夫电流定律的举例说明基尔霍夫电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和，即I流入I流出例如图3-2中，在节点A上：I1＋I3I2＋I4＋I5电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零，即I0。一般可在流入节点的电流前面取“”号，在流出节点的电流前面取“”号，反之亦可。例如图3-2中，在节点A上：I1I2I3I4I50图3-2基尔霍夫电流定律的举例说明在使用基尔霍夫电流定律时，必须注意：(1)对于含有n个节点的电路，只能列出(n1)

4、个独立的电流方程。(2)列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再带入电流的数值。为分析电路的方便，通常需要在所研究的一段电路中事先选定(即假定)电流流动的方向，称为电流的参考方向，通常用“→”号表示。电流的实际方向可根据数值的正、负来判断，当I>0时，表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致；当I<0时，则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。(3)若两个网络之间只有一根导线相连，那么这根导线中一定没有电流通过。(4)若一个网络只有一根导线与地相连，那么这根导线中一定没有电流通过。【例3-1】如图3-5所示电桥电路，已知I1=25mA，I3=16mA，I4=12mA，试求其余电阻

5、中的电流I2、I5、I6。图3-5例3-1解：说明：电流I2与I5均为正数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相同，I6为负数，表明它的实际方向与图中所标定的参考方向相反。在节点a上：I1=I2+I3，则I2=I1I3=(2516)mA=9mA在节点d上：I1=I4+I5，则I5=I1I4=(2512)mA=13mA在节点b上：I2=I6+I5，则I6=I2I5=(913)mA=4mA(1)对于电路中任意假设的封闭面来说,基尔霍夫电流定律仍然成立。如图3-3中，对于封闭面S来说，有I1+I2=I3。图3-4基尔霍夫电流定律的应用举例(2)图3-3基尔霍夫电流定律的应用举例

6、(1)(2)对于网络(电路)之间的电流关系，仍然可由基尔霍夫电流定律判定。如图3-4中，流入电路B中的电流必等于从该电路中流出的电流。2.KCL的应用举例三、基尔霍夫电压定律(回路电压定律)1.基尔霍夫电压定律(KVL)内容在任何时刻，沿着电路中的任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零，即如图3-6电路说明基尔霍夫电压定律。图3-6基尔霍夫电压定律的举例说明沿着回路abcdea绕行方向，有Uac=Uab+Ubc=R1I1+E1，Uce=Ucd+Ude=R2I2E2，Uea=R3I3，则Uac+Uce+Uea=0即R1I1+E1R2I2E2+R3I3=0上式也可写成R1I1

7、R2I2+R3I3=E1+E2对于电阻电路来说，任何时刻，在任一闭合回路中，各段电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和，即(1)标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向(既可沿着顺时针方向绕行，也可沿着逆时针方向绕行)。(2)电阻元件的端电压为±RI，当电流I的参考方向与回路绕行方向一致时，选取“+”号；反之，选取“”号。(3)电源电动势为E，当电源电动势的标定方向与回路绕行方向一致时，选取“+