电工技术基础电工学I 教学课件 作者 王英 电工技术基础-2.ppt

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1、第2章线性电路的分析方法2.1电源模型的等效变换法2.2支路电流法2.3结点电压法2.4网孔电流法2.5叠加定理2.6戴维南定理与诺顿定理2.7最大功率传输定理2.1电源模型的等效变换法电压源模型电流源模型实际电源的两种模型例2-1试用电源等效变换法求图电路中的电流I。解解得例2-2试用电源等效变换法求图电路中的电压U。解解得2.2支路电流法以支路电流为求解变量，根据基尔霍夫定律，对电路列出KCL、KVL代数方程组，直接解出各支路电流的方法。支路电流法应用时，需注意以下几点：1）一般电路具有b个未知变量和n

2、个结点，则可列出（n-1）个独立KCL方程，（b-n＋1）个KVL方程。2）在列KVL方程时，尽可能选择不含电流源的回路。解题步骤：1）在电路图中标出各未知支路电流的参考方向和变量。2）根据KCL列出结点电流独立方程。3）根据KVL列出回路电压独立方程。4）联立求解方程组。5）由解得的各支路电流分析电路中其它待求量。例2-3试用支路电流法列出求解图电路中各支路电流的方程组。解由KCL列方程结点①结点②结点③由KVL列方程回路I回路Ⅱ2.3结点电压法以结点电压为求解变量，根据基尔霍夫定律，对电路结点列KCL代

3、数方程组，直接解出各结点电压的方法。注意以下几点：1）结点电压是相对参考结点而言的。即：在电路中任意选择某一结点为参考结点（零电位点），其它结点与此参考结点之间的电压称为结点电压。2）结点电压的参考方向定义为，参考结点为零电位点，其它各结点电压极性相对参考结点而言为“正”极性。3）结点方程中的变量是结点电压，但方程式是KCL结点电流方程。结点电压法分析电路的一般解题步骤：1）在电路图中任意选择一个结点为参考结点（即零电位点），并同时标明其它各结点的电压变量；2）根据KCL列出各结点电流方程；3）联立求解出各

4、结点电压；4）用结点电压分析其它电路变量。例2-5试用结点电压法列出求解图电路中各结点电压的方程组。解结点①结点②结点③例2-6在图所示电路中，用结点电压法求各支路电流。解结点①结点②结点③解联立方程组，得解则各支路电流为例2-7电路如图所示。试用结点电压法求电压U。解方法1辅助方程解得方法2：广义结点辅助方程解联立方程组得2.4网孔电流法以网孔电流为求解变量，根据基尔霍夫定律，对网孔建立KVL代数方程组，解出网孔电流的分析方法。网孔电流法应用时，需注意以下几点：①网孔电流是一个假设的电流变量。即假想有一个

5、沿网孔各支路构成的闭合路径环流的电流。②由于网孔电流流入一个节点必从该节点流出，所以网孔电流自动满足KCL方程。③当某一支路为两网孔公共支路时，其支路电流为有关网孔电流的代数和。④网孔电流法只适用于平面电路。网孔电流法分析电路的一般解题步骤：1）选网孔电流为变量，在电路图中标明变量及参考方向。2）根据KVL列出网孔电压方程。3）联立求解方程组，解出网孔电流。4）利用网孔电流求解其它电路变量。例2-9电路如图所示。试列网孔电流法方程。解I1网孔I2网孔I3网孔例2-10电路如图所示。试用网孔电流法求电路中的各

6、网孔电流和电阻上的电压U3。解广义网孔辅助方程解得2.5叠加定理在任何含有多个独立电源的线性网络中，任一支路中的响应电流（或电压）等于网络中各个独立电源单独作用时在该支路产生的电流（或电压）的代数和。叠加定理应用时，需注意以下几点：1）叠加定理不适用于非线性电路。2）功率计算不能使用叠加定理，因为功率不是电压或电流的一次函数。3）“不作用”的独立电源置为零值。当电压源置为零值时，用短路代替；电流源置为零值时，用开路代替。4）受控源应保留在各叠加电路中。叠加定理分析电路的一般解题步骤：1）画出各个独立电源单独

7、作用时的叠加电路图。2）计算各叠加电路图中待求变量。3）叠加。例2-11试用叠加定理求图a中的电压和电流I1。已知。US单独作用IS单独作用（1）画叠加电路图b、c（2）计算待求变量得解US单独作用IS单独作用解（3）叠加例2-12已知。试用叠加定理求图中的电流I1、I2、I3，并计算各元件的功率。解1.计算电流I1、I2、I3（1）画叠加电路图，如图a、b、c所示。（2）计算叠加图中各待求变量解1.计算电流I1、I2、I3解1.计算电流I1、I2、I3（3）叠加解1.计算电流I1、I2、I3（3）叠加2.

8、功率计算电压源提供的功率解2.功率计算电压源提供的功率电流源提供的功率电阻消耗的功率例2-13图示电路中，已知：US3=US4，当开关S合在A点时，I=2A，S合在B点时，I=-2A。试用叠加定理求开关S合在C点时的电流I。解当S合在A点时，电压源US1、US2共同作用，得当S合在B点时，电压源US1、US2、US3共同作用，得根据叠加定理，得电压源US3单独作用时的电流因为US3=US4，则电压源US4单独作用