(电工)第2章电路的分析方法

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1、第2章电路的分析方法2.1电阻的串联和并联2.2电压源与电流源及其等效变换2.3支路电流法2.4节点电压法2.5叠加原理2.6等效电源定理目录7/24/20211本章要求：1.熟练掌握节点电压法、叠加原理和戴维南定理等电路的基本分析方法;2.熟练掌握等效电阻的计算;3.掌握实际电源的两种模型及其等效变换;4.掌握用支路电流法、诺顿定理分析电路。第2章电路的分析方法7/24/20212二端网络的概念：二端网络：具有两个出线端的部分电路。无源二端网络：二端网络中没有电源。有源二端网络：二端网络中含有电源。无源二端网络有

2、源二端网络baE+–R1R2ISR3R4baE+–R1R2ISR32.1电阻串联和并联7/24/202132.1.1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+R2(3)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。R1U1UR2U2I+–++––RUI+–(2)各电阻中通过同一电流；应用：降压、限流、调节电压等。7/24/202142.1.2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

3、点:(1)各电阻联接在两个公共的节点之间；RUI+–I1I2R1UR2I+–(2)各电阻两端的电压相同；应用：分流、调节电流等。7/24/20215R'R"例:电路如图,求U=？解：2.1.3电阻混联电路的计算R"=—43U1=——×41=11VR'2+R'U2=——×U1=3VR"2+R"U=——×U2=1V2+11得R'=—1511+–41V222111U2U1+–+–+–U7/24/202162.2电源的两种模型及其等效变换2.2.1电压源模型电压源模型由上图电路可得:U=E–IR0若R0=0

4、理想电压源:UEUO=E电压源的外特性IUIRLR0+-EU+–电压源模型是由理想电压源和内阻R0串联的电路模型。若R0<>RL，IIS，可近似认为是理想电流源。电流源电流源模型R0UR0UIS+－7/24/202182.2.3电源两种模型之间的等效变换由图a

5、：U=E－IR0IRLR0+–EU+–电压源等效变换公式:E=ISR0RLR0UR0UISI+–电流源由图b:内阻相同。7/24/20219(2)等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。(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：(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–+EabISR0ab7/24/202110例1：求下列各电路的等效电源。解:+–abU2

6、5V(a)++–abU5V(c)+(c)a+-2V5VU+-b2+(b)aU5A23b+(a)a+–5V32U+a5AbU3(b)+7/24/202111例2：试用电压源与电流源等效变换的方法计算2电阻中的电流。解:–8V+–22V+2I(d)2由图(d)可得6V3+–+–12V2A6112I(a)2A3122V+–I2A61(b)4A2222V+–I(c)7/24/2021122.3支路电流法支路电流法：对图示电路支路数：b=3节点数：n=2123回路数

7、=3单孔回路（网孔）=2若用支路电流法求各支路电流，应列出三个方程。ba+-E2R2+-R3R1E1I1I3I2以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律（KCL、KVL）列方程组求解。7/24/2021131.在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路标出回路绕行方向。2.用KCL对节点列出(n-1)个独立的节点电流方程。3.用KVL对回路列出b-(n-1)个独立的回路电压方程(通常可取网孔列出)。4.联立求解b个方程，求出各支路电流。对节点a：例1：12I1+I2–I3=0对网孔1：对网孔2：I1R1+I3R3=E

8、1I2R2+I3R3=E2支路电流法的解题步骤:ba+-E2R2+-R3R1E1I1I3I27/24/202114(1)应用KCL列(n-1)个节点电流方程因支路数b=6，所以要列6个方程。(2)应用KVL选网孔列回路电压方程(3)联立解出IG支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多，求解不方便。例2：对节点a：I1–I2