汽车驾驶与维修专业复杂电路分析教案.doc

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1、课题教学目标复杂电路分析【知识目标】懂得复杂电路分析【能力目标】1掌握基尔霍夫定律2会用支路电流法3掌握等效电压源定理（戴维南定理）【德育口标】培养学生独立思考的能力教学重点教学时间基尔霍夫定律2课时（第4周）教学难点教具准备戴维南定理粉笔和黑板教学组织与实施教师活动学生詡【新课导入】对复杂电路的分析计算，只用欧姆定律是不够的,还要用到基尔霍夫定律和相关的定理。写出基尔霍夫电流定理公式【新课讲授】基尔霍夫定律是电路屮电压和电流所遵循的基木规律，也是分析和计算电路的基础。1.基尔霍夫电流定律任意时刻，流入电路中任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。对于图中的节点a

2、,在图示各电流的参考方向下，依KCL,有11+13+15=12+14流入电路中任一节点的电流代数和恒等丁零。流入节点的电流前取正号，流出节点的电流前取负号。基尔霍夫电流定律是根据电荷守恒法则得到，也是电流连续性原理的集屮表现。16二3A,理解例题解法例在图示电路中，己知II二1A,12二2A,求支路电流13、14和15o解：首先设定各支路电流的参考方向如图屮所示，由于部分支路电流已知，根据KCL,有14=11+16二1+3二4AI5=I4-I2=4-2=2AI3=I6-I5=3-2=1A2基尔霍夫电压定律写出基尔霍夫电压定理公式基尔霍夫电压定律可以确定电路任一回路屮各部

3、分电压Z间的相互关系。基尔霍夫电压定律指出：对于电路的任一回路，沿任一方向饶行一周，各元件电压的代数和等于零，即艺U二0应用基尔霍夫电压定律时，首先选定回路的饶行方向，回路中元件电压方向与饶行方向和同者取止号，反Z取负号。例如图示电路，共有三个回路，如果选择顺时针方向为各回路的方向，rti基尔霍夫电压定律可以列出各冋路电压方程如下吐）L/?,刍」亠…匕二贪-+P厂、+6帖回路1U1+U3—US1二0冋路2-U2+US2—U3二0回路3U1-U2+US2-US1=O2支路电流法支路电流法是在计算复杂电路的各种方法中的一种最基本的方法。它通过应用基尔霍夫电流定律和电压定律分

4、别对结点和回路列出所需要的方程组，而后解出各未知支路电流。它是计写出支路电流法解题步算复杂电路的方法中，最直接最直观的方法•前提是，选择好电流的参考方向.用支路电流法计算电路的具体步骤是：①为电路的支路电压和支路电流选定参考方向。选一个节点为参考节点，并根据基本回路的定义（见网络拓扑）选定一组这种回路（如果电路是平面网络,则可选内网孔），最后为这组冋路定好绕行方向。②对除参考点外的所有节点写出ST）个KCL方程。③对基木回路（或网孔）写!l!（b-nH）个KVL方程。④写出各支路的方程。⑤将支路方程代入KVL方程，消去电路电压后，得岀（b-n+1）个含支路电流的方程。⑥

5、用适当的数学方法从第1步和第5步得到的（n-l）+（b-n+l）=b个方程组成的方程纽•中解出支路电流。⑦将求得的支路电流代入支路方程，求出支路电压。3戴维南定理戴维南定理指出：任何一个如图（a）所示线性有源二端网络，对外部电路而言，都可以用图（b）所示一个屯压源与屯阻串联的电路等效代替。其中等效电源的电压为有源二端网络的开路电压UOC；电压源的内阻等于原有源二端网络内所有电源等于零，即理解戴维南定理电压源短路时无源二端网络的等效电阻RO。0+Quocb(a)(b)利用戴维南定理可以将一个复杂电路简化为一个简单电路，尤其是只需要计算复朵屯路中某一支路的电流或电压吋，应用

6、此定理更为简便，而待求支路既可以是无源支路也町以是有源支路。现举例说明戴维南定理的应用。例图（a）所示电路，求10电阻支路的电流。ion预做例题此电路是一个复杂电路，求一条支路的电流，用戴维南定理方便。首先将10电阻支路摘除，原电路变为图(b)所示有源二端网络，由基尔霍夫电压定律可知有源二端网络的开路电压UOC二12V总结例题解法令网络中所有的屯源等丁零，屯路变为图(c)所示无源二端网络，求出等效电阻R0二2o计算例题数据3。［JRqO(c)用等效电源代替有源二端网络，接入10电阻支路，电路化简为单冋路电路，运用基尔霍夫电压定律可得10电阻支路电流I二UOC/RO=1A

7、ion2Q[J/?o十12VOUqc(d)【课堂小结】1掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。2掌握支路电流法和等效屯压源定理【布置作业】习题集填空题18、19,选择题5、8,计算题6。板书设计教学随笔1基尔霍夫电流定律本章定理公式较多，学生多联系才能记得住。2基尔霍夫电压定律3支路电流法4戴维南定理