电工学原理第二章.ppt

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1、第2章电路的分析方法2.1电阻串并联联接的等效变换2.2电阻星型联结与三角型联结的等效变换2.3电压源与电流源及其等效变换2.4支路电流法2.5结点电压法2.6叠加原理2.7戴维宁定理与诺顿定理2.8受控源电路的分析2.9非线性电阻电路的分析本章要求：1.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法。2.了解实际电源的两种模型及其等效变换。3.了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、动态电阻的概念，以及简单非线性电阻电路的图解分析法。第2章电路的分析方法2.1电阻串并联联接的等效变换2.1.1电阻的串联特点:1)

2、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。2.1.2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。2.2电阻星形联结与三角形联结的等换RO电阻

3、形联结Y-等效变换电阻Y形联结ROCBADCADBIaIbIcbcRaRcRbaacbRcaRbcRabIaIbIc2.2电阻星形联结与三角形联结的等效变换等效变换的条件：对应端流入或流出的电流(Ia、Ib、Ic)一一相等，对应端间的电压(Uab、Ubc、Uca)也一一相等。经等效变换后，不影响其它部分的电压和电流。等效变换aCbRcaRbcRab电阻形联结IaIbIc电阻Y形联结IaIbIcbCRaRcRba2.2电阻星形联结与三角形联结的等效变换据此可推出两者的关系条件等效变换aCbRcaRbcRab电阻形联结Ia

4、IbIc电阻Y形联结IaIbIcbCRaRcRba如果一个二端元件的电流无论为何值，其电压保持常量US或按给定的时间函数uS(t)变化，则此二端元件称为独立电压源，简称为电压源。电压源的符号如图(a)所示，图中“+”，“-”号表示电压源电压的参考极性。2.3电压源与电流源及其等效变换2.3.1电压源电压保持常量的电压源，称为恒定电压源或直流电压源。电压随时间变化的电压源，称为时变电压源。电压随时间周期性变化且平均值为零的时变电压源，称为交流电压源。电压源的电压与电流采用关联参考方向时，其吸收功率为p=ui当p>0，即电压源工

5、作在i-u平面的一、三象限时，电压源实际吸收功率。当p<0，即电压源工作在i-u平面的二、四象限时，电压源实际发出功率。P>0P<0也就是说，随着电压源工作状态的不同，它既可发出功率，也可吸收功率。独立电压源的特点是其端电压由其特性确定，与电压源在电路中的位置无关。独立电压源的电流则与其连接的外电路有关。由其电压和外电路共同确定。R/121020100i/A10510.50.10P/WP/W1005010510例如图示电路中电阻值变化时，电压源的电流i和发出功率p会发生变化。例电路如图所示。已知uab=6V,uS1(t)

6、=4V,uS2(t)=10V,R1=2和R2=8。求电流i和各电压源发出的功率。两个电压源的吸收功率分别为解：独立电流源是从实际电源抽象出来的另一种电路元件。如果一个二端元件的电压无论为何值，其电流保持常量IS或按给定时间函数iS(t)变化，则此二端元件称为独立电流源，简称电流源。2.3.2电流源电流保持常量的电流源，称为恒定电流源或直流电流源。电流随时间变化的电流源，称为时变电流源。电流随时间周期变化且平均值为零的时变电流源，称为交流电流源。当p>0，即电流源工作在u-i平面的一、三象限时，电流源实际吸收功率；当p<0

7、，即电流源工作在u-i平面的二、四象限时，电流源实际发出功率。电流源的电压与电流采用关联参考方向时，其吸收功率为:p=ui独立电流源的特点是其电流由其特性确定，与电流源在电路中的位置无关。独立电流源的电压则与其连接的外电路有关。由其电流和外电路共同确定。也就是说随着电流源工作状态的不同，它既可发出功率，也可吸收功率。R/1210201000u/V2420402000P/W4840804000例如图示电路中电阻值变化时，电流源的电压u和发出功率p会发生变化。例l-6电路如图所示。已知uS1=10V,iS1=1A,iS2=3A

8、,R1=2,R2=1。求电压源和各电流源发出的功率。电压源的吸收功率为电流源iS1和iS2吸收的功率分别为：解：根据KCL求得根据KVL和VCR求得：1-5-2电路如图1－5－2所示。若：(1)R=10；(2)R=5；(3)R=2时;试判断5V电压源是发出功率或吸收功率。图1－