电路分析的基本方法.ppt

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1、第二章电路分析的基本方法2.1电路的分类电路理论中，常根据电路所含元件的线性性质、时变性质及动态性质对电路进行分类。通常独立电源在电路中起激励（输入）的作用，在对电路类型进行划分时将不包括电路中所含的独立电源。2.2电路的等效变换如果端钮一一对应的n端口电路N1和N2具有相同的端口特性，则二者相互等效，互称等效电路。2.2.1等效电路的概念2.2.2线性电阻电路的常用连接方式及其等效变换线性电阻的串联如：两个电阻的串联及其等效电阻电阻串联连接常用于分压，其中每个串联电阻所承受的电压为总电压的一部分。线性电阻的并联如：两个电阻的并联及其等效电阻即电阻并联连接常用于

2、分流，其中每个并联电阻所承受的电流为总电流的一部分上述两个结论可以推广到多个线性时变电阻的串联与并联。例2.2.1试求图示电阻混联电路的等效电阻Ri例2.2.2图示为一无限电阻电路。其中所有电阻的阻值都为R。试求电路的等效电阻Ri求得电压源的串联如：两个电压源的串联及其等效变换电流源的串联如：两个电流源的串联及其等效变换电压源与电流源的串联电压源的并联如：两个电压源的并联及其等效变换uS1uS2uS电流源的并联如：两个电流源的并联及其等效变换iiS1iS2电压源与电流源的并联独立电源和电阻的串联与并联一个电压源与一个线性非时变电阻的串联，称为戴维南电路；

3、一个电流源与一个线性非时变电阻的并联，称为诺顿电路。戴维南电路和诺顿电路常用作实际电源的电路模型。电压源与线性非时变电阻并联及其等效电流源与线性非时变电阻串联及其等效电源转移无伴电压源的转移：电路中的无伴电压源支路可转移（等效变换）到与该支路任一端连接的所有支路中与各电阻串联，原无伴电压源支路短路。反之亦然。无伴电压源转移前后，电路的端口特性不变。无伴电流源的转移：电路中的无伴电流源支路可转移（等效变换）到与该支路形成回路的任一回路的所有支路中与各电阻并联，原无伴电流源支路开路。反之亦然。例2.2.4试用电源转移简化图示电路并求电流i(a)(b)(c)(d)(e

4、)(f)2.2.3含受控电源电路的等效变换受控电源和独立电源有本质上的不同，但在列写电路方程和对电路进行简化时，可以把受控电源作为独立电源来对待。这样，前面所讲的有关独立电源的处置方法对受控电源就都能适用。如：有伴电压控制型受控电源电路的等效变换例2.2.5试将图(a)所示含有受控电源的电路简化。(a)(b)(c)(d)(e)由图(e)可得：2.2.4T形电路和Π形电路的等效变换T形Π形Π形T形如果T形电路中三个电阻R1R2R3Ry或Π形电路中三个电阻R12R23R31R△，则称对称T形电路或对称Π形电路，并有或例2.2.7试求图(a)所示电路a

5、b端的输入电阻Rab(a)(b)(c)(a)(b)(c)解法一：从图(b)可得解法二：从图(c)可得例2.2.8试求图(a)所示电路的电流i(a)(b)(c)解：将图(a)中Π形电路等效成T形电路，如图(b)进一步简化为图(c)电路，并求得2.2.5含等电压节点和零电流支路电路的等效变换对于具有相等电压的两个节点，节点间的电压为零，与短路等效，因此该两节点可以用导线相连接；对于具有零电流的支路，支路电流为零，与开路等效，因此该支路可以断开。例2.2.9图(a)是一具有翻转对称性质的电路。该电路以其所在平面上的α为轴(图(a)中的虚线)翻转(逆时针或顺时针)180

6、°，翻转前后无论在几何上和电气上都保持不变。试求电阻R5两端的电压u5(a)(b)(c)解：电路具有翻转对称性。电阻R1支路和电阻R4支路上的电流为零，这两条支路可以断开；电阻R2、R3支路上的节点a、b和c、d具有相等电压，从而节点a和c、b和d可以短路。这样，图(a)所示电路可以剖分为图(b)、图(c)所示的两个子电路。(a)(b)(c)由图(b)和分流公式可知流过R5的电流运用欧姆定律求得事实上，两个子电路所有对称的支路电压和支路电流完全相同。例2.2.10图(a)是一具有旋转对称性质的电路，该电路以通过o点且垂直于其所在平面的轴旋转180°(顺、逆时针皆

7、可)，旋转前后无论在几何上和电气上都保持不变。试求电阻R3两端的电压u3(a)(b)(c)解：电路具有旋转对称性。可以看出图(a)中电阻R4、R7支路上的节点a、b和c、d具有相同电压，从而节点a和c、b和d可以短接；电阻R5、R6支路上的电流为零，这两条支路可以断开。这样，图(a)所示电路可以剖分为图(b)、图(c)所示的两个子电路。(a)(b)(c)由图(b)可求得R3两端的电压为图(c)电路如果绕垂直于该电路所在平面的轴旋转180°，所得到的电路与图(b)所示电路完全相同。因此两个子电路对应的支路电压和支路电流相等。回路分析法是以各回路电流作为未知变量来列

8、写电路方程，并求解回路电