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时间:2020-09-26
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1、2、电路的分析方法2.1电阻的串并联2.2电阻的星形连接与三角形连接的等效变换2.3支路电流法2.4叠加定理2.5戴维南定理1、等效网络的定义(1).二端网络端口电流端口电压(2).等效网络:一个二端网络的端口电压电流关系和另一个二端网络的端口电压、电流关系相同,这两个网络叫做等效网络。(3).等效电阻(输入电阻):无源二端网络在关联参考方向下端口电压与端口电流的比值。2.1电阻的串并联2.1电阻的串并联2、电阻串联:串联特点:1、串联电阻电流相等,电压与电阻成正比;2、串联电阻的等效电阻等于各电阻之
2、和;3、串联的每个电阻电压与总电压的比等于该电阻与总电阻的比。4、串联的每个电阻的功率也与它们的电阻成正比。3、电阻并联:两个电阻R1、R2并联并联特点:1、并联电阻电压相等,电流与电阻成反比;2、并联电阻的等效电导等于各电导之和;3、并联的每个电阻电流与总电流的比等于该电导与总电导的比。4、并联的每个电阻的功率也与它们的电导成正比。4、电阻混联:一个电阻性二端网络,既有电阻的串联,又有电阻的并联。分析混联电阻的一般步骤:1、计算各串联电阻、并联电阻的等效电阻,再算总的等效电阻;2、由端口激励计算端口响应
3、;3、根据串联分压、并联分流的关系逐步计算各部分电流、电压。2.2电阻的星形连接与三角形连接的等效变换⒈三角形连接和星形连接三角形连接:三个电阻元件首尾相接构成一个三角形。如图a所示。星形连接:三个电阻元件的一端连接在一起,另一端分别连接到电路的三个节点。如图b所示。⒉三角形、星形等效的条件端口电压U12、U23、U31和电流I1、I2、I3都分别相等,则三角形、星形等效。3.已知三角形连接电阻求星形连接电阻4.已知星形连接电阻求三角形连接电阻5.特殊情况设三角形电阻R12=R23=R32=,则=R1
4、=R2=R3=反之,=R12=R23=R31=32.3支路电流法支路电流法以每个支路的电流为求解的未知量。支路电流法分析计算电路的一般步骤(1)在电路图中选定各支路(b个)电流的参考方向,设出各支路电流。(2)对独立节点列出(n-1)个KCL方程。(3)通常取网孔列写KVL方程,设定各网孔绕行方向,列出b-(n-1)个KVL方程。(4)联立求解上述b个独立方程,便得出待求的各支路电流。解:(1)假设各支路电流参考方向和回路循环方向如图所示。(2)电路中由两个节点,只能列一个节点电流方程。(3)由回
5、路1可得:由回路2可得:将已知数据代入以上三式可得联立方程,求解。若I为正值,说明实际方向与图中所示参考方向相同。若I为负值,说明实际方向与图中所示参考方向相反。2.4叠加定理定理内容:线性电路中,每一支路的电流(或电压)响应都等于电路中每个独立源单独作用下对支路产生的电流(或电压)响应的代数和。注意点:1、叠加定理只适于线性网络,对非线性网络不适用;2、求每个独立源单独作用下的响应时,将其余电压源代之以短路,其余电流源代之以开路;3、将每个独立源单独作用下的响应叠加时,分量的参考方向选择与原量一致取正号
6、,反之取负号。4、叠加定理只适用电流、电压,对功率不适用。已知:如图a,Us=8V,Is=2A,R1=1Ω,R2=0.2Ω,要求用叠加定理求U和I。2.5戴维南定理应用:在对电路进行分析计算时,有时只需要求某一条支路的电流,而不需要把所有的支路电流都算出来。所示为一不平衡电桥电路,试求检流计的电流I。戴维南定理指出:含独立源的线性二端电阻网络,对其外部而言,都可以用电压源和电阻串联组合等效代替(1)该电压源的电压等于网络的开路电压(2)该电阻等于网络内部所有独立源作用为零情况下的网络的等效电阻戴维南定理解
7、题步骤如下:(1)断开所求支路,画出开路图,求出有源二端网络得开路电压UOC。(2)画出无源二端网络等效电路图,将电压源短路,电流源开路。求出等效电阻RAB。(3)画出含源二端网络的戴维南等效电路,Us极性应与UoC一致。接上被断开支路,利用欧姆定律即得所求支路电流I。例:已知R1=2Ω,R2=8Ω,R3=6Ω,R4=3Ω,Is1=10A,Us2=6V。求通过R4支路的电流I。解:(1)断开所求支路,画出开路图如图(b)。(2)画出无源二端网络等效电路图,电路如图(c)所示。(3)画出所示含源二端网络的戴
8、维南等效电路,电路如图(d)所示。解:由于A、B端含源二端网络为电压源与内阻Ro的串联,根据等效变换亦可变换为电流源与电阻Ro的并联,把(d)图等效变换为下图,亦可得待求支路的电流。以上分析说明,含源二端网络也可以用一个实际电流源等效代替,其电流源电流IS等于该二端网络的短路电流,等效内阻等于该二端网络中所有电源皆为零时所得无源二端网络的等效电阻RAB。这就是诺顿定理。戴维南定理与诺顿定理的关系诺顿定理又称为等效电流源定理,它
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