第2章 电路的分析方法

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1、第2章电路的分析方法2.1电阻串并联连接的等效变换2.3电源的两种模型及其等效变换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本章要求：掌握支路电流法、结点电压法、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。第2章电路的分析方法在电路中，电阻的联接形式是多种多样的，其中最简单和最常用的是串联与并联。具有串、并联关系的电阻电路总可以等效变化成一个电阻。所谓等效是指两个电路的对外伏安关系相同等效2.1电阻串并联连接的等效变换2.1电阻串并联连接

2、的等效变换2.1.1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。2.1.2电阻的并联(3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；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；式中G为电导，电导的单位是西门子（S）。(4)并联电阻上电流的分配与电阻成

3、反比。两电阻并联时的分流公式：应用：分流、调节电流等。计算图中所示电阻电路的等效电阻R，并求电流I和I5。例题2.1可以利用电阻串联与并联的特征对电路进行简化(a)(b)(c)(d)解由(d)图可知,(c)由(c)图可知一个电源可以用两种不同的电路模型来表示。用电压的形式表示的称为电压源；用电流形式表示的称为电流源。两种形式是可以相互转化的。2.3电源的两种模型及其等效变换任何一个实际的电源，例如发电机电池或各种信号源，都含有电动势E和内阻,可以看作一个理想电压源和一个电阻的串联。等效电压源2.3.1电压

4、源2.3电源的两种模型及其等效变换2.3.1电压源电压源模型由上图电路可得:U=E–IR0若R0=0理想电压源:UEU0=E电压源的外特性IUIRLR0+-EU+–电压源是由电动势E和内阻R0串联的电源的电路模型。若R0<

5、电流。RL当RL=1时，U=10V，I=10A当RL=10时，U=10V，I=1A外特性曲线IUEO电压恒定，电流随负载变化电源除用电动势E和内阻串联的电路模型表示以外，还可以用另一种电路模型来表示。2.3.2电流源图中负载两端电压和电流的关系为将上式两端同除以可得出令则有我们可以用下面的图来表示这一伏安关系负载两端的电压和电流没有发生改变。等效电流源2.3.2电流源IRLU0=ISR0电流源的外特性IU理想电流源OIS电流源是由电流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

6、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+－理想电流源（恒流源)例：(2)输出电流是一定值，恒等于电流IS；(3)恒流源两端的电压U由外电路决定。特点:(1)内阻R0=；设IS=10A，接上RL后，恒流源对外输出电流。RL当RL=1时，I=10A，U=10V当RL=10时，I=10A，U=100V外特性曲线IUISOIISU+_电流恒定，电压随负载变化。2.3.3电压源与电流源的等效变换由图a：U=E－IR0由图b：U=ISR0–IR0IRLR

7、0+–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–+EabISR0ab例题2.2试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中

8、1电阻中的电流。2+-+-6V4VI2A3461解：统一电源形式2A362AI4211AI4211A24A解：I4211A24A1I421A28V+-I411A42AI213A例题2.3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