电路基本分析方法.ppt

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1、第2章电路的基本分析方法2.1电阻电路的等效变换2.2电压源与电流源及其等效变换2.3支路电流法2.4结点电压法2.5叠加定理2.6戴维宁定理2.1电阻电路的等效变换一、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+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。二、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)

2、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。一、电压源例1：(2)输出电压是一定值。(3)理想电压源中的电流由外电路决定。特点:(1)内阻R0=0IUS+_U+_设US=10V，接上RL后，恒压源对外输出电流RL当RL=1时，U=10V，I=10A当RL=10时，U=10V，I=1A外特性曲线IUUSO电压恒定，电流随负载变化2.2电压源与电流源及其等效变换1、理想电压源2、实际电压源模型电压源模型由上图电路可得:U=US–IR0若R0=0理想电压源:UUSU0=U

3、S电压源的外特性IUIRLR0+-USU+–是由理想电压源US和内阻R0串联的电源的电路模型。若R0<

4、电流源IS和内阻R0并联的电源的电路模型。由上图电路可得:若R0=理想电流源:IIS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+－2、电流源模型三、电压源与电流源的等效变换由图a：U=US－IR0由图b：U=ISR0–IR0IRLR0+–USU+–电压源等效变换条件:US=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

5、中不损耗功率，而电流源的内阻R0中则损耗功率。④任何一个理想电压源US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+–USabISR0abR0–+USabISR0ab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

6、I(a)2A3122V+–I2A61(b)4A2222V+–I(c)2.3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。对上图电路支路数：b=3结点数：n=2回路数=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1.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（通常可取网孔列出）。4.联立求解b个方程，求出各支路电流。对结点a：例1：I1

7、+I2–I3=0对网孔1：对网孔2：I1R1+I3R3=US1I2R2+I3R3=US2支路电流法的解题步骤:(1)应用KCL列(n-1)个结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：对结点a：I1–I2–IG=0对网孔abda：IGRG–I3R3+I1R1=0对结点b：I3–I4+IG=0对结点c：I2+I4–I=0对网孔acba：I2R2–I4R4–IGRG=0对网孔bcdb：I4R4+I3

8、R3=Us试求检流计中的电流IG。支路数b=4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，能否只列3个方程？例3：试求各支路电流。baI2I342V