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时间:2020-09-26
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1、第2章电路的分析方法1.电路的连接2.电压源和电流源3.支路电流法4.节点电压法5.叠加原理6.戴维南定理和诺顿定理7.受控源8.非线性电阻电路1支路电流分析法节点电位分析法叠加定理基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电压定律(KVL)电源模型{电压源模型电流源模型戴维南定理诺顿定理电压源与电流源的相互转换21、多个电压源串联:电压源、电流源的串联和并联2、多个电流源并联:3、电压源与电流源并联电压源4、电流源与电压源串联电流源3复习支路电流分析法节点电位分析法叠加定理支路电流为变量节点电压为变量支路的电流(或电压)都是由电路中各独立电源单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的叠加。KCL表
2、示为:i=0KVL表示为:u=0某一独立电源单独作用时,其它独立电源应为零值——电压源用短路线(on)代替,电流源用开路线(off)代替。4电阻的串联和并联一、电阻的串联:二、电阻的并联:52.1电阻的连接在电阻电路中,电阻的连接形式多种多样,其中最简单的连接方式是串联和并联2.1.1电阻的串联几个电阻依次首尾相接,中间没有节点,不产生分支电路,这种连接方式叫串联,其重要特点是在电源作用下,串联电路中的电流是处处相等的。1.串联电阻的等效化简对于多个串联电阻来说,可以用一个等效电阻R来代替,该等效电阻R可以用KVL很容易计算出来,等效电阻的值等于串联电路中各电阻之和6电阻的串联R1U1
3、UR2U2I+–++––电阻串联时流过各个元件的是同一个电流,由KVL得由RI=R1I+R2I得R=R1+R2U=U1+U2总的电压等于各个元件电压之和。R称为R1与R2串联时的等效电阻。7两个电阻串联时的分压公式:R1U1UR2U2I+–++––RUI+–8例2-1有一个电表的表头,其内阻Rg=5kΩ,允许通过的最大电流(这时表头指针偏转到满刻度)Ig=200μA.。问直接用这个表头可以测多大的电压?如果要求用来测量10V以下(包括10V)的电压,则应串入多大的电阻?解电压表的使用方法是并联于被测电路的两端,当被测电压使电压表流过允许的最大电流时,就是该电压表的量程。据此,直接用表头测量
4、电压时的最大值为Ug=IgRg=200×10×5×10=1V当要求扩大量程到Ux=10V时,可串入电阻Rf。且根据分压原理,Ug=1V,Rf的端电压应为:Uf=Ux–Ug=9V。其中流过的电流亦为最大电流Ig,根据分压公式:=4.5×10=45kΩ9102.1.2电阻的并联几个电阻首端、尾端分别连在一起,这种连接方式叫并联(图2-2),各并联电阻受同一电压的用。1.并联电阻的等效化简根据KCL,多个电阻相并联时,对外电路而言,可以用一个等效电阻来简化,该等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。其值为:11电阻的并联RUI+–I1I2R1UR2I+–电阻并联时各个元件的电压是同一个电压,总的
5、电流等于各个元件电流之和。I=I1+I212RUI+–I1I2R1UR2I+–考虑到得到两个电阻元件并联时的等效电阻为两电阻并联时的分流公式:13两个电阻串联时的分压公式,两个电阻并联时用电阻表示的分流公式以及用电导表示的分流公式,这三者很相似,注意他们之间的异同。I1I2R1UR2I+–IS下图中电阻R1=30Ω与电阻R2=15Ω并联后,接电流源IS=18A。试计算I1、I2和电压U。解法一:并联等效电阻为14解法二:利用并联电阻的分流公式I1I2R1UR2I+–IS且15例2-2一只表头允许通过的最大电流是Ig=81μА、内阻Rg=1.65kΩ,现要将这表头改为能测量1A的电流表,求并
6、联电阻的阻值。16解扩大电流表量程的方法是在电流表表头两端并上一个分流电阻Rf,如图2-4所示图中I为被测电流。由于并联电路受到同一电压UAB的作用,所以有Ig×Rg=If×Rf=0.134Ω有些电阻电路既含有电阻的串联也含有电阻的并联,这就是常称的混联电路。求解这种混联电路首先要分清电路的连接关系,然后,逐步按串、并联电阻电路的相关公式,来求等效电阻和电路中有关的电压和电流。17例2-3电路如图2-5(a)所示求a、b端钮的等效电阻。18解这是一个混联电路,此题对端口ab,可以由远向近逐步识别其电阻的串并联关系,并逐步用电阻的串并联等效电阻代替,如图2-5(b)~(f)所示,最后求出a、
7、b两端的等效电阻为19电压源与电流源一、电压源us+–Us理想电压源称电压源,它是一个理想二端元件.20电压源的特点电压源的输出电压由自身决定,与外电路(负载变化)无关,而其输出电流由外电路所决定。iuUsi10vuR+–Us21二、电流源电流源的定义is理想电流源电流源。电流源是一个理想二端元件。22电流源的特点电流源的输出电流由自身决定,与外电路(负载变化)无关,而其两端电压由外电路所决定。iuIsRu+–2AIs2
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