电路与电子技术 赵月恩 第2章分析电路方法 赵

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1、赵月恩高工Email：zhaoye@green.edu.cn电路与电子技术第二章1本章内容简介【主要内容】主要学习线性电路的一般分析方法:等效变换法、支路电流法、网孔电流法、节点电位法等。这些方法对其他非纯电阻电路仍然适用，因此，本章是全书的重要基础理论。【本章重点】重点掌握电路的等效概念及等效变换法、支路电流法和节点电位法等分析电路的基本方法。2第二章直流电阻电路的一般分析方法在电路中，电阻的连接方式是多种多样的，其中最基本的连接方式是电阻的串联和并联。通过等效变换的方法可以将一个复杂电阻网络简化成少数几个元件甚至是一个元件的电路。2.1电阻的串联、并联和混联电路

2、二端网络：只有两个端钮与外部相连的电路，叫做二端网络，或单口网络。二端网络的端口电流与端口电压的关系称为二端网络的伏安关系2.1.1电路的等效概念3等效电路的概念如果一个二端电路的VCR与另一个二端电路的VCR完全相同，即它们端口处的电压、电流关系完全相同，从而对连接到其上同样外部电路的作用效果相同，那么就说与是等效的，尽管、内部可以具有完全不同的结构。图2-1电路的等效4R1R3R2Iab+_UN1Ra+_UbN2I两个等效的二端电路例：设有两个二端电路N1和N2，如下图所示，N1由3个电阻R1、R2、R3串联组成，N2只含有一个电阻R，对N1来说，由KVL可得它

3、的VCR为若则N1和N2的VCR完全相同，故N1和N2便是等效的5小结：（1）两电路等效必须注意：其端口的VCR完全相同。（2）等效是指对任意外电路等效。（N1、N2内部不一定等效）也就是说，对任意外电路：当用N2代替N1时，将不会改变N1所在原电路其它部分的工作情况，反之亦成立。在分析电路时经常采用等效变换的方法，可使复杂电路简化，便于求解。62.1.2两个电阻R1、R2串联（1）等效电阻R＝R1＋R2（2）两个电阻R1、R2串联，各自分得的电压U1、U2分别为：IR1R2U1U2++__+_Uab上式为两个电阻串联的分压公式，可知：电阻串联分压与电阻值成正比，即

4、电阻值越大，分得的电压也越大。电阻串联时，每个电阻所消耗的功率与电阻的大小成正比，即：P1∶P2∶…∶Pn=R1∶R2∶…∶Rn72.1.3两个电阻R1、R2并联（1）等效电阻：R＝R1R2/(R1+R2)或总电导G＝G1＋G1（2）两个电阻R1、R2并联，各自分得的电流i1、i2分别为i2i1iR2R1+_abu上式称为两个电阻并联分流公式。可知：电阻并联分流与电阻值成反比，即电阻值越大分得的电流越小。8等效电导所消耗的总功率等于各个电导所消耗的功率之和。电导（电阻）并联时，每个电导所消耗的功率与电导的大小成正比即：P1∶P2∶…∶Pn=G1∶G2∶…∶Gn【例2

5、-2】如图2-6所示，要将一个满刻度偏转电流Ig=50μA，内阻Rg为2k的表头改装成量程为10mA的直流电流表，并联分流电阻Rs应为多大？解：根据并联电阻的分流原理，由图2-6可得所以分流电阻RS=由此例可见，对一块电流表而言，量程越大，其内阻越小。＝＝1092.1.4电阻混联电路既有串联又有并联的电路称为电阻混联电路。对于电阻混联电路，可以应用等效化简的方法，逐级求出各串联、并联部分的等效电路，从而最终将其简化为一个无分支的等效电路，通常称这类电路为简单电路；若不能用串联、并联的方法化简的电路，则称为复杂电路。【例2-3】如图2-7（a）所示电路，计算ab两

6、端的等效电阻Rab。10在图2-7（a）中，1的电阻两端被短路，可将原图简化为如图2-7（b）所示的电路，进一步观察可看出，3和6的电阻相并联后与7电阻串联，简化后的电路如图2-7（c）所示。由图2-7（c）可得等效电阻为Rab=＝4.5最后将电路简化为一个电阻的等效电路如图2-7（d）所示。112.3电源的连接与等效变换1、电压源的串联：几个电压源相串联,可等效成一个电压源。其值为相串联的各个电压源电压值的代数和。Us2+++Us3Us1___abUs+_ab电压源串联等效US=US1-US2+US3122、电流源的并联几个电流源并联，可以等效为一个电流

7、源，其值为各电流源电流值的代数和。IS=IS1+IS12-IS3注意:电压值不同的电压源不能并联；电流值不同的电流源不能串联。Is3Is2Is1baIsba133.电压源与任意二端元件（当然也包括电流源）并联，仍等效为电压源，其端电压为电压源的电压。电压源与二端元件并联的等效电路144.电流源与任意二端元件（当然也包括电压源）串联，如图（a）所示，可以将其等效为电流源，如图（b）所示。电流源与二端元件串联的等效电路需要特别注意：参数不同的电压源不能并联使用，参数不同的电流源不能串联使用155、两种实际电源的等效互换图2-16两种实际电压源的等效两种实际电源如图2