电路分析基础培训教材.ppt

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1、电路分析基础南京工业大学计算机科学与技术学院电子系第二章2021/7/21第二章电路分析基础2.1电阻元件的联结及其等效变换2.2电源的等效变换2.3支路电流法2.4结点电压法(*)2.5叠加原理2.6等效电源定理本章的基本要求：1、掌握用支路电流法求解电路2、熟练掌握叠加原理的应用3、熟练掌握电阻的串联和并联4、掌握电压源和电流源的相互转换5、熟练掌握戴维南及诺顿定理应用2021/7/21电工电子学B2.1电阻的串并联等效变换等效：等效是对外部电路而言，即用化简后的电路代替原复杂电路后，它对外电路的作用效果不变。2021/7/21电工电子学B1.电阻的串联特点:1)各电阻

2、一个接一个地顺序相联；两电阻串联时的分压公式：R=R1+R23)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。2.1.1电阻的串并联等效变换2021/7/21电工电子学B2.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。特点:(1)各电阻联接在两个公共的结点之间；RUI+–I1I2R1UR2I+–(2)各电阻两端的电压相同；应用：分流、调节电流等。2021/7/21电工电子学B2.2电源的等效变

3、换由图a：U=E－IR0由图b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–电压源等效变换条件:E=ISR0RLR0UR0UISI+–电流源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：例：当RL=时，电压源的内阻R0中不损耗功率，而电流源的内阻R0中则损耗功率。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–+EabISR0ab2021/7/21电工电子学B⑤只有电压相等的电压源才允许并联，只

4、有电流相等的电流源才允许串联；⑥理想电压源与任何一条支路并联后，其等效电源仍为电压源理想电流源与任何一条支路串联后，其等效电源仍为电流源2021/7/21电工电子学B例1:求下列各电路的等效电源解:+–abU25V(a)++–abU5V(c)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU5A23b+(a)a+–5V32U+a5AbU3(b)+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)4A

5、2222V+–I(c)例3：解：统一电源形式试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中1电阻中的电流。2+-+-6V4VI2A34612A362AI4211AI4211A24A2021/7/21电工电子学B解：I4211A24A1I421A28V+-I411A42AI213A2021/7/21电工电子学B例4:电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，R＝1Ω。(1)求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS；(3)分析功率平衡。解

6、：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：aIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)2021/7/21电工电子学B(2)由图(a)可得：理想电压源中的电流理想电流源两端的电压aIRISbI1R1(c)aIR1RIS+_U1b(b)2021/7/21电工电子学B各个电阻所消耗的功率分别是：两者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源都是电源，发出的功率分别是：2021/7/21电工电子学B例5：求电流I。2021/7/21电工电

7、子学B解：.abA3W10-+V20W10+-V82021/7/21电工电子学B所以abA1W5V8+-V8ab55I+-V3WW52021/7/21电工电子学B2.3支路电流法支路电流法：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。（支路数：b=3结点数：n=2）2021/7/21电工电子学B解题步骤:1、在图中标注各支路电流的参考方向，对选定的回路标注循行方向。2、应用KCL对结点列出(n－1)个独立的结点电流方程。3、应用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