電工學(xué)簡明教程第一章總結(jié)ppt課件

1、第第 1 章電路及其分析方法章電路及其分析方法1.1基本要求基本要求1了解電路模型及理想電路元件的意義；了解電路模型及理想電路元件的意義；2理解電壓、電流參考方向的意義；理解電壓、電流參考方向的意義； 3 3了解電源的有載工作、開路與短路狀態(tài)，并能理解電了解電源的有載工作、開路與短路狀態(tài)，并能理解電功率和額定值的意義；功率和額定值的意義；5理解基爾霍夫定律并能正確應(yīng)用；理解基爾霍夫定律并能正確應(yīng)用；6 6掌握用支路電流法、疊加定理、戴維寧定理分析電路掌握用支路電流法、疊加定理、戴維寧定理分析電路的方法；的方法；7了解實際電源的兩種模型及其等效變換；了解實際電源的兩種模型及其等效變換；4掌握掌握

2、 R、L、C 電路元件的伏安關(guān)系；電路元件的伏安關(guān)系；8了解電路的暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)以及暫態(tài)過程的分析方法。了解電路的暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)以及暫態(tài)過程的分析方法。1.2本章小結(jié)本章小結(jié)本章開始雖然是以直流電路為研究對象，介紹電路的基本本章開始雖然是以直流電路為研究對象，介紹電路的基本概念、基本定律和一些分析方法，但所涉及的原理和方法稍加概念、基本定律和一些分析方法，但所涉及的原理和方法稍加擴(kuò)展便可應(yīng)用于以后的章節(jié)，所以這些內(nèi)容是學(xué)習(xí)本門課程式擴(kuò)展便可應(yīng)用于以后的章節(jié)，所以這些內(nèi)容是學(xué)習(xí)本門課程式的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。本章最后介紹了本章最后介紹了RC 和和 RL 暫態(tài)過程的分析。暫態(tài)過程的分析。1電路的基本概念電路的基

3、本概念電路的基本概念包括電路的作用與組成、電路的狀態(tài)、電電路的基本概念包括電路的作用與組成、電路的狀態(tài)、電路模型、電壓電流的參考方向、電位的概念及其計算等。路模型、電壓電流的參考方向、電位的概念及其計算等。(1)(1)電路模型電路模型理想電路元件組成的電路稱為實際電路的電路模型。所謂理想電路元件組成的電路稱為實際電路的電路模型。所謂理想電路元件是指即在一定條件下突出其主要的電磁性質(zhì)，而理想電路元件是指即在一定條件下突出其主要的電磁性質(zhì)，而忽略其次要因素。忽略其次要因素。(2)(2)電壓、電流的參考方向電壓、電流的參考方向在計算和分析電路時，必須任意選定某一方向為電壓、電在計算和分析電路時，必須

4、任意選定某一方向為電壓、電流的參考方向，或稱正方向。當(dāng)選擇的正方向與其實際方向一流的參考方向，或稱正方向。當(dāng)選擇的正方向與其實際方向一致時則電壓或電流為正值；反之，則為負(fù)值。致時則電壓或電流為正值；反之，則為負(fù)值。注意：參考方向選定之后，電壓、電流的正、負(fù)才有意義；注意：參考方向選定之后，電壓、電流的正、負(fù)才有意義；在討論某個元件的電壓、電流關(guān)系時，常采用關(guān)聯(lián)參考方向。在討論某個元件的電壓、電流關(guān)系時，常采用關(guān)聯(lián)參考方向。(3)(3)電路中電位的概念電路中電位的概念由于電路中某一點的電位是指由這一點到參考點的電壓，由于電路中某一點的電位是指由這一點到參考點的電壓，所以電路電位的計算與電壓的計算

5、并無本質(zhì)的區(qū)別。但要注意所以電路電位的計算與電壓的計算并無本質(zhì)的區(qū)別。但要注意電路中某一點的電位與參考點的選取有關(guān)，而電路中某兩點之電路中某一點的電位與參考點的選取有關(guān)，而電路中某兩點之間的電壓則與參考點無關(guān)。間的電壓則與參考點無關(guān)。(4)(4)電源的工作狀態(tài)、開路與短路電源的工作狀態(tài)、開路與短路學(xué)習(xí)時注意理解三種狀態(tài)的特點及判斷電路中某一元件處學(xué)習(xí)時注意理解三種狀態(tài)的特點及判斷電路中某一元件處于電源狀態(tài)還是負(fù)載狀態(tài)。于電源狀態(tài)還是負(fù)載狀態(tài)。(4)(4)電源的工作狀態(tài)、開路與短路電源的工作狀態(tài)、開路與短路負(fù)載的大小和增減是指負(fù)載消耗的功率的大小和增減，負(fù)載的大小和增減是指負(fù)載消耗的功率的大小和

6、增減，不要誤解為負(fù)載電阻阻值的大小和增減。不要誤解為負(fù)載電阻阻值的大小和增減。在一個完整的電路中，產(chǎn)生的功率與消耗的功率的相等。在一個完整的電路中，產(chǎn)生的功率與消耗的功率的相等。額定值表示電氣設(shè)備正常的工作條件和工作能力，使用額定值表示電氣設(shè)備正常的工作條件和工作能力，使用時應(yīng)遵照額定值的規(guī)定，以免出現(xiàn)不正常的情況甚至發(fā)生事時應(yīng)遵照額定值的規(guī)定，以免出現(xiàn)不正常的情況甚至發(fā)生事故。故?；鶢柣舴蚨蛇m用于由各種不同元件構(gòu)成的電路中任一瞬基爾霍夫定律適用于由各種不同元件構(gòu)成的電路中任一瞬時、任何波形的電壓和電流。時、任何波形的電壓和電流。2基爾霍夫定律基爾霍夫定律(1)基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定

7、律(KCL)，即，即 I = 0，它反映了電路，它反映了電路中某一結(jié)點各支路電流間互相制約的關(guān)系。中某一結(jié)點各支路電流間互相制約的關(guān)系。KCL通常應(yīng)用于結(jié)點，也可以推廣應(yīng)用到假設(shè)的封閉面。通常應(yīng)用于結(jié)點，也可以推廣應(yīng)用到假設(shè)的封閉面。(2)基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(KVL)，即，即 U = 0，它反映了一回，它反映了一回路中各段電壓間互相制約的關(guān)系。路中各段電壓間互相制約的關(guān)系。KVL 除應(yīng)用于閉合回路外，也可以推廣應(yīng)用到假想的閉除應(yīng)用于閉合回路外，也可以推廣應(yīng)用到假想的閉合回路。合回路。3理想電路元件理想電路元件理想電路元件理想電路元件理想電源元件理想電源元件理想無源元件理想無源元件

8、理理想想電電壓壓源源理理想想電電流流源源電電阻阻R R電電感感L L電電容容C C學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容要注意掌握每一種元要注意掌握每一種元件的定義及其兩端的件的定義及其兩端的電壓、電流關(guān)系。電壓、電流關(guān)系。(1)(1)理想電壓源理想電壓源( (恒壓源恒壓源) )特點：輸出電壓特點：輸出電壓 U U 是由它本身確定的定值，而輸出電流是由它本身確定的定值，而輸出電流 I I 是任意的，是由輸出電壓和外電路決定。是任意的，是由輸出電壓和外電路決定。特點：輸出電流特點：輸出電流 I I 是由它本身確定的定值，而輸出電壓是由它本身確定的定值，而輸出電壓 U U 是任意的，是由輸出電流和外電路決定

9、。是任意的，是由輸出電流和外電路決定。(2)(2)理想電流源理想電流源( (恒流源恒流源) )(3)(3)無源元件無源元件 R R、L L、C C在電壓、電流參考方向一致的前提下，在電壓、電流參考方向一致的前提下， R、L、C 兩端的兩端的電壓、電流關(guān)系分別為電壓、電流關(guān)系分別為 R是耗是耗能元件能元件 (3)無源元件無源元件 R、L、Cu = Ri L是儲是儲能元件能元件tiLudd tuCidd C是儲是儲能元件能元件由于電路是由各種元件以一定的連接方式組成的，每一個由于電路是由各種元件以一定的連接方式組成的，每一個元件要遵循它兩端的電壓電流關(guān)系伏安關(guān)系，而與結(jié)點相連的元件要遵循它兩端的電

10、壓電流關(guān)系伏安關(guān)系，而與結(jié)點相連的各條支路電流及回路中各部分電壓分別受各條支路電流及回路中各部分電壓分別受(KCL)和和(KVL)的約的約束。因而，基爾霍夫定律和元件的伏安關(guān)系是分析電路的依據(jù)。束。因而，基爾霍夫定律和元件的伏安關(guān)系是分析電路的依據(jù)。4電路分析方法電路分析方法分析電路的方法有支路電流法、疊加定理、戴維寧定理等。分析電路的方法有支路電流法、疊加定理、戴維寧定理等。在計算電路時選用哪一種方法應(yīng)視要求解的問題及電路在計算電路時選用哪一種方法應(yīng)視要求解的問題及電路具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)。具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)。支路電流法是以支路電流支路電流法是以支路電流(電壓電壓)為求解對象，直接應(yīng)用為求解對象，直接

11、應(yīng)用 KCL 和和 KVL 列出所需方程組，而后解出各支路電流列出所需方程組，而后解出各支路電流(電壓電壓)。它是計算復(fù)雜電路最基本的方法。但是，當(dāng)電路中支路數(shù)較多它是計算復(fù)雜電路最基本的方法。但是，當(dāng)電路中支路數(shù)較多時，聯(lián)立求解的方程數(shù)也就較多，因此計算過程一般繁。所以時，聯(lián)立求解的方程數(shù)也就較多，因此計算過程一般繁。所以只有當(dāng)電路不是特別復(fù)雜而且又要求出所有支路電流只有當(dāng)電路不是特別復(fù)雜而且又要求出所有支路電流(或電壓或電壓)時，才采用支路電流法。時，才采用支路電流法。(1)(1)支路電流法支路電流法 * * 確定支路數(shù)確定支路數(shù) b b ，假定各支路電流的參考方向；，假定各支路電流的參考

12、方向；* * 應(yīng)用應(yīng)用 KCL KCL 對結(jié)點對結(jié)點 A A 列方程列方程對于有對于有 n 個結(jié)點的電路，只能列出個結(jié)點的電路，只能列出 (n 1) 個獨立的個獨立的 KCL 方程式。方程式。* * 應(yīng)用應(yīng)用 KVL KVL 列出余下的列出余下的 b (n 1) b (n 1) 方方程；程；* * 解方程組，求解出各支路電流。解方程組，求解出各支路電流。用支路電流法解題的步驟用支路電流法解題的步驟在多個電源共同作用的線性電路中，某一支路的電壓在多個電源共同作用的線性電路中，某一支路的電壓(電電流流)等于每個電源單獨作用，在該支路上所產(chǎn)生的電壓等于每個電源單獨作用，在該支路上所產(chǎn)生的電壓(電流電

13、流)的的代數(shù)和。代數(shù)和。(2)(2)疊加定理疊加定理 計算功率時不能應(yīng)用疊加定理。在疊加過程計算功率時不能應(yīng)用疊加定理。在疊加過程中當(dāng)電壓源不作用時應(yīng)視其短路，而電流源不作中當(dāng)電壓源不作用時應(yīng)視其短路，而電流源不作用時則應(yīng)視其開路。但電源內(nèi)阻仍需保留。用時則應(yīng)視其開路。但電源內(nèi)阻仍需保留。在應(yīng)用疊加定理計算復(fù)雜電路時，由于每個電源單獨作在應(yīng)用疊加定理計算復(fù)雜電路時，由于每個電源單獨作用在電路中，因此使得電路較為簡單。但當(dāng)原電路中電源數(shù)用在電路中，因此使得電路較為簡單。但當(dāng)原電路中電源數(shù)目較多時，計算就變得很繁瑣。所以，只有當(dāng)電路的結(jié)構(gòu)較目較多時，計算就變得很繁瑣。所以，只有當(dāng)電路的結(jié)構(gòu)較為特殊

14、時才采用疊加定理來求解。為特殊時才采用疊加定理來求解。 疊加定理內(nèi)容疊加定理內(nèi)容疊加定理的重要性不在于用它計算復(fù)雜電路，而在于它是疊加定理的重要性不在于用它計算復(fù)雜電路，而在于它是分析線性電路的普遍原理。分析線性電路的普遍原理。 (3)(3)戴維寧定理戴維寧定理 戴維寧定理內(nèi)容：戴維寧定理內(nèi)容：任意線性有源二端網(wǎng)絡(luò)任意線性有源二端網(wǎng)絡(luò) N，可以用一個恒壓源與電阻串聯(lián)，可以用一個恒壓源與電阻串聯(lián)的支路等效代替。其中恒壓源的電動勢等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開的支路等效代替。其中恒壓源的電動勢等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，串聯(lián)電阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)所有獨立源都不作用時由路電壓，串聯(lián)電阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)所有獨立源

15、都不作用時由端鈕看進(jìn)去的等效電阻。端鈕看進(jìn)去的等效電阻。戴維寧定理是本章的重點之一，但不是難點。戴維寧定理是本章的重點之一，但不是難點。戴維寧定理把復(fù)雜的二端網(wǎng)絡(luò)用一個恒壓源與電阻串聯(lián)的戴維寧定理把復(fù)雜的二端網(wǎng)絡(luò)用一個恒壓源與電阻串聯(lián)的支路等效代替，從而使電路的分析得到簡化。此法特別適用于支路等效代替，從而使電路的分析得到簡化。此法特別適用于只需求解復(fù)雜電路中某一支路的電流只需求解復(fù)雜電路中某一支路的電流( (電壓電壓) )，尤其是這一支路，尤其是這一支路的參數(shù)經(jīng)常發(fā)生變化的情況。的參數(shù)經(jīng)常發(fā)生變化的情況。運用戴維寧定理應(yīng)注意：運用戴維寧定理應(yīng)注意：戴維寧定理只適用于線性電路，但對網(wǎng)絡(luò)外的電路

16、沒有任戴維寧定理只適用于線性電路，但對網(wǎng)絡(luò)外的電路沒有任何限制；等效是對外部電路而言的。何限制；等效是對外部電路而言的。I IbEUR0RL+_+_aE = IS R0內(nèi)阻改并聯(lián)內(nèi)阻改并聯(lián)IURLR0+IS R0U IS = ER0內(nèi)阻改串聯(lián)內(nèi)阻改串聯(lián)電壓源與電流源模型的等效變換關(guān)系僅對電壓源與電流源模型的等效變換關(guān)系僅對外電路而言，至于電源內(nèi)部則是不相等的。外電路而言，至于電源內(nèi)部則是不相等的。(4)(4)電源模型的等效變換電源模型的等效變換運用電壓源與電流源模型的等效變換也可以簡化電路的運用電壓源與電流源模型的等效變換也可以簡化電路的計算。計算。電源模型等效變換的條件如下圖：電源模型等效變

17、換的條件如下圖：5電路的暫態(tài)分析電路的暫態(tài)分析電路的暫態(tài)分析是對電路從一個穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一個穩(wěn)電路的暫態(tài)分析是對電路從一個穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一個穩(wěn)定狀態(tài)時中間經(jīng)歷的過渡狀態(tài)的分析。定狀態(tài)時中間經(jīng)歷的過渡狀態(tài)的分析。電路中產(chǎn)生暫態(tài)過程的原因是由于電路的接通、斷開、短電路中產(chǎn)生暫態(tài)過程的原因是由于電路的接通、斷開、短路、電路參數(shù)改變等路、電路參數(shù)改變等即換路時，儲能元件的能量不能躍變即換路時，儲能元件的能量不能躍變而產(chǎn)生的。而產(chǎn)生的。(1)(1)換路定則與電壓、電流初始值的確定換路定則與電壓、電流初始值的確定 在換路瞬間儲能元件的能量不能躍變，即在換路瞬間儲能元件的能量不能躍變，即否則將使功率達(dá)到

18、無窮大否則將使功率達(dá)到無窮大換路定則用來確定暫態(tài)過程中電壓、電流的初始值，其理換路定則用來確定暫態(tài)過程中電壓、電流的初始值，其理論根據(jù)是能量不能躍變。論根據(jù)是能量不能躍變。電感元件的儲能電感元件的儲能不能躍變不能躍變221LLLiW 電容元件的儲能電容元件的儲能不能躍變不能躍變221CCCuW iL(0+) = iL(0)uC(0+) = uC(0)則換路定則用公式表示為：則換路定則用公式表示為：設(shè)設(shè) t = 0 為換路瞬間，而以為換路瞬間，而以 t = 0 表示換路前的終了瞬間表示換路前的終了瞬間，t = 0+ 表示換路后的初始瞬間。表示換路后的初始瞬間。電壓與電流初始值的確定電壓與電流初始

19、值的確定* 作出作出 t = 0 的等效電路，在此電路中的等效電路，在此電路中,求出求出 iL(0) 和和 uC(0 )。* 作出作出 t = 0+ 的等效電路的等效電路*在在 t = 0+ 的等效電路中，求出待求電壓和電流的初始值。的等效電路中，求出待求電壓和電流的初始值。換路前，若儲能元件沒有儲能，則在換路前，若儲能元件沒有儲能，則在 t = 0+ 的等效電路中，的等效電路中，可將電容短路，而將電感元件開路；若儲能元件儲有能量，則可將電容短路，而將電感元件開路；若儲能元件儲有能量，則在在 t = 0+ 的等效電路中，電容可用電壓為的等效電路中，電容可用電壓為 uC(0+) 的理想電壓的理想

20、電壓源代替，電感元件則可用電流為源代替，電感元件則可用電流為 iL(0+) 的理想電流源代替。的理想電流源代替。SCR +U12 +uR +uCiCCCutuRCuRiU dd在在 t = 0 時將開關(guān)時將開關(guān) S 合到合到 1 的位置的位置 根據(jù)根據(jù) KVL ， t 0 時電路的微時電路的微分方程為分方程為 = RC 單位是秒，所以稱它為單位是秒，所以稱它為 RC 電路的時間常數(shù)。電路的時間常數(shù)。設(shè)換路前電容元件已有儲能，即設(shè)換路前電容元件已有儲能，即 uC(0+) = U0 ，解上述微分，解上述微分方程，得方程，得 tCUUUu e )(0(2)RC (2)RC 電路的響應(yīng)電路的響應(yīng)這種由

21、外加激勵和初始儲能共同作用引起的響應(yīng)，稱為這種由外加激勵和初始儲能共同作用引起的響應(yīng)，稱為RC 電路的全響應(yīng)。電路的全響應(yīng)。t=0若換路前電容元件沒有儲能，即若換路前電容元件沒有儲能，即 uC(0+) = 0 ，那么，那么初始儲能為零，由外加電源產(chǎn)生的響應(yīng)，稱為初始儲能為零，由外加電源產(chǎn)生的響應(yīng)，稱為 RC 電路的電路的零狀態(tài)響應(yīng)。零狀態(tài)響應(yīng)。tuCUOuC 時間常數(shù)時間常數(shù) = RC當(dāng)當(dāng) t = 時，時，uC = 63.2%U0.632U uC 隨時間變化曲線隨時間變化曲線uC 由初始值零按指數(shù)規(guī)律由初始值零按指數(shù)規(guī)律向穩(wěn)態(tài)值增長，電路中其他各向穩(wěn)態(tài)值增長，電路中其他各量要具體分析才能確定。

22、量要具體分析才能確定。)e1(e ttcUUUu uR USCRt=0 +12 +uCi若在若在 t = 0 時將開關(guān)時將開關(guān) S 由由 1 合到合到 2 的位置，如右圖。這時電的位置，如右圖。這時電路中外加激勵為零，電路的響應(yīng)路中外加激勵為零，電路的響應(yīng)由電容的初始儲能引起的，故常由電容的初始儲能引起的，故常稱為稱為 RC 電路的零輸入響應(yīng)。電路的零輸入響應(yīng)。 tCUu e0電容兩端的電壓電容兩端的電壓 uC 由初始值由初始值 U0 向穩(wěn)態(tài)值零衰減，這是向穩(wěn)態(tài)值零衰減，這是電容的放電過程，其隨時間變化表達(dá)式為電容的放電過程，其隨時間變化表達(dá)式為uCuC 隨時間變化曲線隨時間變化曲線Ouc U

23、0t0.368U0 時間常數(shù)時間常數(shù) = RC當(dāng)當(dāng) t = 時，時，uC = 36.8%U0在零輸入響應(yīng)電路中各電量均由初在零輸入響應(yīng)電路中各電量均由初始值按指數(shù)規(guī)律向穩(wěn)態(tài)值零衰減。始值按指數(shù)規(guī)律向穩(wěn)態(tài)值零衰減。歸納為歸納為:在一階電路中，只要求出待求量的穩(wěn)態(tài)值、初始值和時在一階電路中，只要求出待求量的穩(wěn)態(tài)值、初始值和時間常數(shù)間常數(shù) 這三個要素，就可以寫出暫態(tài)過程的解。這三個要素，就可以寫出暫態(tài)過程的解。(3)(3)一階電路暫態(tài)分析的三要素法一階電路暫態(tài)分析的三要素法只含有一個儲能元件或可等效為一個儲能元件的線性電路只含有一個儲能元件或可等效為一個儲能元件的線性電路稱為一階電路，其微分方程都是

24、一階常系數(shù)線性微分方程。稱為一階電路，其微分方程都是一階常系數(shù)線性微分方程。一階一階 RC 電路響應(yīng)的表達(dá)式：電路響應(yīng)的表達(dá)式：穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值 初始值初始值 時間常數(shù)時間常數(shù) tCCCCuuutu e)()0()()( tffftf e)()0()()(4)RL (4)RL 電路的響應(yīng)電路的響應(yīng))e1(e)(0 ttCUUtu = RCRL )e1(e)(0 ttLIIti 全響應(yīng)全響應(yīng) = 零輸入響應(yīng)零輸入響應(yīng) + 零狀態(tài)響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)時間常數(shù)時間常數(shù)RL 電路的響應(yīng)可以對照電路的響應(yīng)可以對照 RC 電路來學(xué)習(xí)，例如兩者的電路來學(xué)習(xí)，例如兩者的全響應(yīng)：全響應(yīng)：1.3例題分析例題分析R3R2 I

25、S+USR1II1例例 1 在圖示電路中，知在圖示電路中，知 IS = 10 A，US = 10 V，R1 = 6 ，R2 = 4 ， R3 = 5 。求流過。求流過 R2 的電流的電流 I 和理想電壓和理想電壓源的功率。源的功率。解解本例題由于電路結(jié)構(gòu)較本例題由于電路結(jié)構(gòu)較特殊，故可用多種方法進(jìn)行分析。特殊，故可用多種方法進(jìn)行分析。(1)直接應(yīng)用基爾霍夫定直接應(yīng)用基爾霍夫定律和元件的伏安關(guān)系求解。律和元件的伏安關(guān)系求解。對對 R2 、 US 、 R1 構(gòu)成的回路列寫構(gòu)成的回路列寫 KVL 方程式，有方程式，有I R2 + US I1 R1 = 0設(shè)流過電阻設(shè)流過電阻 R1 的電流為的電流為

26、I1其中其中 I1 = IS I，故有，故有 代入已知數(shù)據(jù)，解之，得代入已知數(shù)據(jù)，解之，得I R2 + US (IS I ) R1 = 0I = 5 A例例 1在圖示電路中，知在圖示電路中，知 IS = 10 A， US = 10 V，R1 = 6 ，R2 =4 ， R3 = 5 。求流過。求流過 R2 的電流的電流 I 和理想電壓源和理想電壓源的功率。的功率。 解解 要計算理想電壓源要計算理想電壓源的功率，應(yīng)首先求出流過它的的功率，應(yīng)首先求出流過它的電流。電流。 I2 = I ( US / R3 ) 設(shè)流過理想電壓源的電流為設(shè)流過理想電壓源的電流為 I2IR3R2 IS+USR1I1I2 代

27、入已知數(shù)據(jù)，解之，得代入已知數(shù)據(jù)，解之，得I2 = 3 A PUS = I2 US = 30 W 吸收功率吸收功率根據(jù)根據(jù) KCL ，可得，可得 例例 1在圖示電路中，知在圖示電路中，知 IS = 10 A， US = 10 V，R1 = 6 ，R2 = 4 ， R3 = 5 。求流過。求流過 R2 的電流的電流 I 和理想電壓源和理想電壓源的功率。的功率。R3R2 IS+USR1I 解解 (2)(2)用電源模型等效用電源模型等效變換的方法求解。變換的方法求解。I = 5 A把理想電流源把理想電流源 IS 與與 R1 的的并聯(lián)等效變換為理想電壓源并聯(lián)等效變換為理想電壓源 U 與與電阻電阻 R1

28、 的串聯(lián)，如下圖所示的串聯(lián)，如下圖所示R3R2 +USR1I +U對對 R2 、 US 、U、 R1 構(gòu)成構(gòu)成的的回路列寫回路列寫 KVL 方程式，有方程式，有IR2 + US +U + IR1 = 0其中其中U = IS R1 = 10 6 V = 60 V 代入已知數(shù)據(jù)，解之，得代入已知數(shù)據(jù)，解之，得求解理想電壓源的功率與解答求解理想電壓源的功率與解答(1)一樣。一樣。 例例 1 在圖示電路中，知在圖示電路中，知 IS = 10 A， US = 10 V，R1 = 6 ，R2 = 4 ， R3 = 5 。求流過。求流過 R2 的電流的電流 I 和理想電壓源和理想電壓源的功率。的功率。I =

29、 5 A由于由于 R3 與理想電壓源并聯(lián)，與理想電壓源并聯(lián)，它的存在不影響它的存在不影響 US 兩端的電壓，兩端的電壓，故在求通過故在求通過 R2 的電流時，可把的電流時，可把它去除，如下圖所示它去除，如下圖所示 代入已知數(shù)據(jù)，解之，得代入已知數(shù)據(jù)，解之，得注意：求解理想電壓源的功率仍須回到原電路，因為注意：求解理想電壓源的功率仍須回到原電路，因為 R3 的存在雖不影響的存在雖不影響 US 兩端的電壓但影響流過兩端的電壓但影響流過 US 的電流。的電流。R3R2 IS+USR1I由疊加定理可知由疊加定理可知211S21SRRRIRRUI 解解 (3)(3)用疊加定理求解。用疊加定理求解。本例也

30、可作戴維寧定理求解，同樣要注意的是求解理想本例也可作戴維寧定理求解，同樣要注意的是求解理想電壓源的功率仍須回到原電路。電壓源的功率仍須回到原電路。R2 IS+USR1I 例例 2 2 計算圖中電阻計算圖中電阻 RL RL 上電流上電流 IL IL ：(1)(1)用戴維寧定理用戴維寧定理；(2)(2)用諾頓定理。用諾頓定理。 解解 ：(1)(1)用戴維寧定理計算用戴維寧定理計算 由上圖的由上圖的 ab ab 端開路求端開路求開路電壓開路電壓 U0 U05520IRIRUEU 例例 2 2計算圖中電阻計算圖中電阻 RL RL 上電流上電流 IL :(1) IL :(1)用戴維寧定理；用戴維寧定理；

31、(2)(2)用諾頓定理。用諾頓定理。由此得由此得 解解 由右圖用疊加定理求電流由右圖用疊加定理求電流 I5 I5：A85A13220 A1)84(2020)(53445 IRRRRIA21A3216 A8204165435 RRRUIA89A)8521(555 IIIV4V)8981316(5520 IRIRUEU 解解 由右圖求等效內(nèi)阻由右圖求等效內(nèi)阻 R0 R0，即，即 例例 2 2計算圖中電阻計算圖中電阻 RL RL 上電流上電流 IL IL ：(1)(1)用戴維寧定理用戴維寧定理；(2)(2)用諾頓定理。用諾頓定理。由下圖計算電流由下圖計算電流 IL ，即，即 9/)(54320RRR

32、RRA31A3940L LRREI 解解 (2)(2)用諾頓定理計算用諾頓定理計算將原圖的將原圖的 ab 端短路求短路電流端短路求短路電流 IS (如下圖所示如下圖所示)。由下圖用疊加定理求電流由下圖用疊加定理求電流 IS。由圖由圖(b)得得(a)(a)(b)(b)(c)(c) A34A9823/432432435S RRRRRRRRRUI由圖由圖(c)分清各個電阻的串并聯(lián)關(guān)系分清各個電阻的串并聯(lián)關(guān)系由此得由此得A7211A14)208383(4/345234 IRRRRRIA91A721183845252 IRRRIA98A)191(2S IIIA94A)9834(SSS III R0 = 9 ；由右圖計算電流由右圖計算電流 IL，即，即A31A94399SL00L IRRRI(c)(c)例例 3圖中，知圖