直流电路分析

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1、第2章电路的分析方法2.1电阻串并联联接的等效变换2.2电压源与电流源及其等效变换2.3基尔霍夫定律及支路电流法2.4结点电压法2.5叠加原理2.6戴维宁定理本章要求：1.掌握支路电流法、叠加原理结点电压法和戴维宁定理等电路的基本分析方法。2.了解实际电源的两种模型及其等效变换。第2章电路的分析方法2.1电阻串并联联接的等效变换1.电阻的串联特点:1)各电阻一个接一个地顺序相联；两电阻串联时的分压公式：R=R1+R23)等效电阻等于各电阻之和；4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。2)各电阻中通过同一电流；应用：降压、限流、调节电压等。R1U1UR2U2IRUI2.

2、电阻的并联：两电阻并联时的分流公式：(3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。特点:(1)各电阻联接在两个公共的结点之间；(2)各电阻两端的电压相同；应用：分流、调节电流等。I1I2R1UR2IRUI例：US输出功率R1R2//R3+-USR6R4//R5（R1+R2//R3）//（R4//R5）2.2电压源与电流源及其等效变换一电压源电压源模型由上图电路可得:U=E–IR0若R0=0理想电压源:UEU0=E电压源的外特性IUIRLR0+-EU由电动势E和内阻R0串联的电源的电路模型。若R0<

3、压源。理想电压源O电压源理想电压源（恒压源）例1：(2)输出电压是一定值，恒等于电动势。对直流电压，有UE。(3)恒压源中的电流由外电路决定。特点:(1)内阻R0=0IE+_U设E=10V，接上RL后，恒压源对外输出电流。RL当RL=1时，U=10V，I=10A当RL=10时，U=10V，I=1A外特性曲线IUEO电压恒定，电流随负载变化稳压电源二电流源RLU0=ISR0电流源的外特性IU理想电流源OIS由电流IS和内阻R0并联的电源的电路模型。由上图电路可得:若R0=理想电流源:IIS若R0>>RL，IIS，可近似认为是理想电流源。电流源电流源模型R0

4、UR0UIS－I理想电流源（恒流源)例1：(2)输出电流是一定值，恒等于电流IS；(3)恒流源两端的电压U由外电路决定。特点:(1)内阻R0=；设IS=10A，接上RL后，恒流源对外输出电流。RL当RL=1时，I=10A，U=10V当RL=10时，I=10A，U=100V外特性曲线IUISOIISU电流恒定，电压随负载变化。三电压源与电流源的等效变换U=E－IR0U=ISR0–IR0IRLR0+–EU电压源等效变换条件:E=ISR0RLR0UR0UISI电流源E与IS的极性一致U0=EIUO电压源U0=ISR0IUOIS电流源②等效变换时，两电源的参考方向要一

5、一对应。E、IS极性要一致；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+–EabISR0abR0–+EabISR0ab5。对外电路而言，进行等效变换时，可以断开与恒压源并联的支路或元件；可以短接与恒流源串联的支路或元件，不影响外电路的电量计算，但对电源内部是有影响的。若进行电源内部的分析计算，应恢复原电路。例1:求下列各电路的

6、等效电源解:+–abUab25V(a)+–abUab5V(c)a+-2V5VUab+-b2(c)(b)aUab5A23b(a)a+–5V32Uaba5AbUab3(b)注意注意恒流源、恒压源等效计算IS1IS2IS=IS1+IS2IS=IS1-IS2若IS1>IS2恒压源E1E2E=E1+E2若E1

7、61(b)4A2222V+–I(c)并联串联例3：解：统一电源形式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+-+-6V4VI2A34612A362AI4211AI4211A24A解：I4211A24A1I421A28V+-I411A42AI213A若改变求解问题例4:电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，R＝1Ω。(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；(3)分析功率平衡。解：(1)