电工技术教学课件作者李小龙第二章.ppt

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1、第2章电阻电路分析方法2.1电阻串联和并联2.2电源的等效变换2.3支路电流法2.4节点电压法2.5叠加原理2.6戴维宁定理2.1电阻串联和并联2.1.1电阻的串联如果电路中有两个或更多个电阻首尾依次相连，并且在这些电阻中流过同一电流，则这样的连接方式称为电阻的串联。如图2一1(a)所示电路就是两个电阻串联的电路。两个串联电阻可以用一个等效电阻R来代替，如图2一1(b)，等效的条件是在同一电压U的作用下电流I保持不变。等效电阻等于各个串联电阻之和，即R=R1+R2(2一1一1)两电阻的电压分别是下一页返回2.1电阻串联和并

2、联在计算中，经常遇到多个电阻的串联，如图2-2,n个电阻串联:由基尔霍夫电压定律可得由欧姆定律得代入式(2一1一3)式有上一页下一页返回2.1电阻串联和并联即R为串联电路的等效电阻，其值等于串联电路的各电阻之和。用电阻值为R的电阻代替n个电阻的串联后，电路的伏安关系不变，在电路分析时，常采用这样的电路来等效代替，使电路简化，便于计算分析。根据欧姆定律各电阻上的电压分别为上一页下一页返回2.1电阻串联和并联由上式可得各电阻的电压与其电阻成正比，此关系叫电阻的分压关系。当其中某个电阻较其他电阻小很多时，在它两端的电压也较其他电

3、阻上的电压低很多，因此，这个电阻的分压作用常可以忽略不计。电阻串联的应用很多。在实际电路中，如果负载的额定电压低于电源电压的情况下，采用与负载串联一个电阻来降低一部分电压。有时为限制负载中过大的流通电流，采用与负载串联一个限流电阻。如需调节电路中的电流时，可以串联一个变阻器来进行调节。另外，通过改变串联电阻的大小以得到不同的输出电压是常见的。上一页下一页返回2.1电阻串联和并联2.1.2电阻的并联如果电路中有两个或者更多个电阻连接在两个公共的节点之间，则这样的连接方式称为电阻的并联。如图2-3(a)就是两个电阻的并联。两个

4、并联电阻也可用一个等效电阻R来代替，如图2一3(b)，等效电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和，即上一页下一页返回2.1电阻串联和并联并联电阻用电导表示，在分析计算多支并联电路时可以简便很多。两个并联电阻上的电流分别为由基尔霍夫电流定律可得即并联电路的总电流等于各电阻的电流之和。上一页下一页返回2.1电阻串联和并联根据欧姆定律，各支路电阻满足下列关系:将上式代入式(2一1一11)可得上一页下一页返回2.1电阻串联和并联用电导值为G的电导代替n个电导的并联后，电路的端口伏安关系不变，因此，在电路分析时，常采用图2-4这样的电

5、路来等效代替，使电路简化，便于计算分析。若已知电路的总电流，则各支路的电流与总电流的关系有上式叫并联电路的分流公式，由分流公式可得各支路电流与该支路的电导成正比，即与该支路的电阻成反比，电阻越大，电流越小。上一页下一页返回2.1电阻串联和并联一般负载都是并联运用的。负载并联运用时，它们处于同一电压之下，任何一个负载的工作情况基本上不受其他负载的影响。并联的负载电阻越多，则总电阻越小，电路中总电流和总功率也就越大。但是每个负载的电流和功率基本上不变。在实际中，为了某种需要，可将电路中的某一段与电阻或变阻器并联，以起分流或调节

6、电流的作用。上一页下一页返回2.1电阻串联和并联例2.1.1化简以下电阻混联电路。解:(1)首先从电路结构，根据电阻串联与并联的特征，进行电阻串并联归类。在图2一5(a)中，Rac与Rae并联，得R12=1ΩRcd与Rfd并联，得R24=2Ω所以简化为图2-5(b)所示的电路，R24与R34串联，再与R23并联。得：R2=2Ω再化简为图2-6所示电路:R1=R12=1Ω，R3=R13=3Ω由此最后化简为图2-5(c)所示电路，等效电阻:上一页返回2.2电源的等效变换2.2.1理想电源的串联和并联当几个理想电压源串联时，可用

7、一个电压源等效替代，如图2一10所示，其源电压可用基尔霍夫电压定律求得:当理想电压源与电流源或电阻并联时，不论源电流和电阻为多大，其端电压不变，因此也可用一个理想电压源替代，如图2一11所示。应注意的是理想电压源并联时，只有源电压相同时才允许并联，源电压不同的理想电压源不允许并联，否则违反了KVL定理。当几个理想电流源并联时，可用一个电流源等效替代，如图2一12所示，其源电流可用基尔霍夫电流定律求得:下一页返回2.2电源的等效变换当理想电流源与电压源或电阻串联时，不论源电压和电阻为多大，其端电流不变，因此也可用一个理想电流

8、源替代，如图2一13所示。应注意的是理想电流源串联时，只有源电流相同时才容许串联，源电流不同的理想电流源不容许串联，否则违反了KCL定理。上一页下一页返回2.2电源的等效变换2.2.2实际电源的等效变换实际电源由于有一定的实际损耗，即存在一定的内阻，其端电压和流过它的电流将随着外加负载的变化而变化，如干