02電工(分析方法1-4)

1、第第2 2章章 電路的分析方法電路的分析方法2.1 電阻串并聯(lián)聯(lián)接的等效變換電阻串并聯(lián)聯(lián)接的等效變換2.3 電壓源與電流源及其等效變換電壓源與電流源及其等效變換2.4 支路電流法支路電流法2.5 節(jié)點電位法節(jié)點電位法2.6 疊加原理疊加原理2.7 等效電源定理等效電源定理第二章第二章電路分析方法電路分析方法2.1 2.1 電阻串并聯(lián)的等效電阻串并聯(lián)的等效 一、電阻的串聯(lián)及其等效一、電阻的串聯(lián)及其等效1、串聯(lián)電路的特點：、串聯(lián)電路的特點：幾個電阻順序聯(lián)接且?guī)讉€電阻順序聯(lián)接且通過每個通過每個電阻的電流相同電阻的電流相同 如圖如圖a2、等效變換、等效變換 如圖示如圖示Req=R1+R2+R3+.3、

2、串聯(lián)分壓定理、串聯(lián)分壓定理 ：如圖示：如圖示U1=R1/(R1+R2)*UU2=R2/(R1+R2)*U第二章第二章電路分析方法電路分析方法二、電阻并聯(lián)接法及其等效二、電阻并聯(lián)接法及其等效1、電路的并聯(lián)及其等效：幾、電路的并聯(lián)及其等效：幾個電阻接在兩個公共點之間個電阻接在兩個公共點之間且且它們受到同一電壓它們受到同一電壓如圖如圖b2、等效：如圖示、等效：如圖示 1/Req=1/R1+1/R2+1/R3.特別，對兩個電阻并聯(lián)時特別，對兩個電阻并聯(lián)時Reg=R1*R2/(R1+R2)3、并聯(lián)分流定理、并聯(lián)分流定理 如圖示如圖示 I1=R2/（R1+R2）*I I2=R1/（R1+R2）*I第二章第

3、二章電路分析方法電路分析方法例題例題 P38 (P33) P38 (P33) 2.1.32.1.3作業(yè)：作業(yè)： P73 2.1.13 ( (P66 2.1.3 ) )第二章第二章電路分析方法電路分析方法求: Rab =? 求簡單二端網絡的等效內阻時，用串、并聯(lián)求簡單二端網絡的等效內阻時，用串、并聯(lián)的方法即可求出。如前例：的方法即可求出。如前例：CRdR1R3R2R4ABD4321/RRRRRd*2.2 電阻網絡的電阻網絡的Y- 轉換轉換（星（星-三角轉換）三角轉換）第二章第二章電路分析方法電路分析方法 求某些二端網絡的等效內阻時，用串、并聯(lián)求某些二端網絡的等效內阻時，用串、并聯(lián)的方法則不行。如

4、下圖：的方法則不行。如下圖：ARABCR1R3R2R4BDR0R5I5R1R3+_R2R4UR0如何求如何求RAB？第二章第二章電路分析方法電路分析方法RAB電阻網絡的電阻網絡的Y- 轉換（星轉換（星-三角轉換）三角轉換） 123BACDRABACDB123三角形三角形 形形星形星形Y形形互相轉換互相轉換第二章第二章電路分析方法電路分析方法r1r2r3123Y-Y- 等效變換等效變換R12R23R31123據此可推出兩者的關系據此可推出兩者的關系231231313112233223311221/RRRrrRRRrrRRRrr原原則則第二章第二章3123123123331231212232312

5、31231121RRRRRrRRRRRrRRRRRr213133113232233212112rrrrrRrrrrrRrrrrrRr1r2r3123Y-Y- 等效變換等效變換R12R23R31123ARABCR1R3R2R4BDR0ACDB0.4 2 2.5 1.6 1 5 4 r3r2r10.5 1.6 2.5 RABRAB =2+(0.4+1.6)/(0.5+2.5) =2+2/3 =3.2 例例: Y-Y- 等效變換等效變換第二章第二章Y-Y- 等效變換等效變換當當 r1 = r2 = r3 =r , R12 = R23 =R31 =R 時：時：r = 31RRRR123rrr123R

6、= 3r三電阻相等三電阻相等第二章第二章1.1.電壓源電壓源電源元件中的兩種電源模型電源元件中的兩種電源模型理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）（恒壓源）IE+_abUab伏安特性伏安特性IUabE特點特點：( (1）無論負載電阻如何變化，輸出電）無論負載電阻如何變化，輸出電 壓不變壓不變 （2）電源中的電流由外電路決定，輸出功率）電源中的電流由外電路決定，輸出功率 可以無窮大可以無窮大2.3 2.3 電源的兩種模型及其等效交換電源的兩種模型及其等效交換電壓源電壓源電流源電流源RS越大越大斜率越大斜率越大電壓源模型電壓源模型伏安特性伏安特性IUEUIRo+-ERLU = E IRo當當Ro = 0

7、 時，時，電壓源電壓源模型就變成模型就變成恒壓源恒壓源模型模型由理想電壓源串聯(lián)一個電阻組成由理想電壓源串聯(lián)一個電阻組成Ro稱為電源的內阻或輸出電阻稱為電源的內阻或輸出電阻第二章第二章電路分析方法電路分析方法恒壓源中的電流恒壓源中的電流設設: E=10VIE+_abUab2 R1當當R1 、R2 同時接入時：同時接入時： I=10AR22 例例 當當R1接入時接入時 ： I=5A則：則： 例題由外電路決定由外電路決定第二章第二章電路分析方法電路分析方法理想電流源理想電流源 （恒流源（恒流源) )特點特點：（1）輸出電流不變，其值恒等于電）輸出電流不變，其值恒等于電 流源電流流源電流 IS； ab

8、IUabIsIUabIS伏伏安安特特性性（2）輸出電壓由外電路決定。）輸出電壓由外電路決定。2. 2. 電流源電流源第二章第二章電路分析方法電路分析方法ISRoabUabIIsUabI外特性外特性 RoRo越大越大特性越陡特性越陡I = IS Uab / Ro由理想電流源并聯(lián)一個電阻組成由理想電流源并聯(lián)一個電阻組成當當 內阻內阻Ro = 時，時，電流源電流源模型就變成模型就變成恒流源恒流源模型模型電流源模型電流源模型第二章第二章電路分析方法電路分析方法恒流源兩端電壓恒流源兩端電壓IUIsR設設: IS=1 A例例由外電路決定由外電路決定則：則： R=1 時，時， U =1 VR=10 時，時，

9、 U =10 V第二章第二章電路分析方法電路分析方法恒壓源恒壓源恒流源恒流源不不 變變 量量變變 化化 量量E+_abIUabUab = E （常數）（常數）Uab的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負載對外電路負載對 Uab 無影響。無影響。IabUabIsI = Is （常數）（常數）I 的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負載對外電路負載對 I 無影響。無影響。輸出電流輸出電流 I 可變可變 - I 的大小、方向均的大小、方向均由外電路決定由外電路決定端電壓端電壓Uab 可變可變 -Uab 的大小、方向的大小、方向均由外電路決定均由外電路決定恒壓源與恒流源特性

10、比較恒壓源與恒流源特性比較第二章第二章電路分析方法電路分析方法IRo+-EbaUab 要使伏安特要使伏安特性相同性相同若若Uab = E IRo E = ISRo Ro = Ro UabISabIRo電壓源與電流源的等效電壓源與電流源的等效Uab =I*Ro=(IS-I)Ro =IS*Ro-I*RoUab = E IRo =IS *Ro-I*Ro第二章第二章電路分析方法電路分析方法例：電壓源與電流源的例：電壓源與電流源的等效互換舉例等效互換舉例I2 +-10VbaUab5AabI10V / 2 = 5A2 5A 2 = 10VE = ISRo Ro = Ro IS = E / Ro第二章第二章

11、電路分析方法電路分析方法等效變換的注意事項等效變換的注意事項“等效等效”是指是指“對外對外”等效（等效互換前后對外伏等效（等效互換前后對外伏-安安特性一致），特性一致），對內不等效。對內不等效。(1)IsaRobUabI RLaE+-bIUabRoRLIS = E / RoRo = Ro 第二章第二章電路分析方法電路分析方法注意轉換前后注意轉換前后 E E 與與 I Is s 的方向的方向(2)aE+-bIRoE+-bIRoaIsaRobIaIsRobI第二章第二章電路分析方法電路分析方法(3)恒壓源和恒流源不能等效互換恒壓源和恒流源不能等效互換abIUabIsaE+-bI(4) 進行電路計算

12、時，恒壓源串電阻和恒電流源并電阻兩進行電路計算時，恒壓源串電阻和恒電流源并電阻兩 者之間均可等效變換。者之間均可等效變換。Ro和和 Ro不一定是電源內阻不一定是電源內阻。第二章第二章電路分析方法電路分析方法例題：例題： P48 2.3.1 （ P44 2.3.1）第二章第二章電路分析方法電路分析方法電源模型互換電源模型互換111RUI 333RUI R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3應用舉例應用舉例:求求I=?第二章第二章電路分析方法電路分析方法(接上頁接上頁)IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I第二章第二章電

13、路分析方法電路分析方法454RRRUUIdd-+RdUd+R4U4R5I-(接上頁接上頁)ISR5R4IR1/R2/R3I1+I34432132131/RIURRRRRRRIIUSdd第二章第二章電路分析方法電路分析方法-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3代入數值計算代入數值計算已知：已知：U1=12V， U3=16V， R1=2 ， R2=4 ， R3=4 ， R4=4 ， R5=5 ， IS=3A解得：解得：I= 0.2A (負號表示實際方向與假設方向相反負號表示實際方向與假設方向相反)第二章第二章電路分析方法電路分析方法-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3I4UR4+

14、計算計算 功率功率I4 =IS+I=3 +(-0.2)=2.8AUR4 = I4 R4 =2.84=11.2VP = I UR4 =(-0.2) 11.2= - 2.24W負號表示輸出功率負號表示輸出功率R4=4 IS=3AI= 0.2A試問恒試問恒流源流源 IS 的功率的功率如何？如何？?PIS= - 33.6W第二章第二章電路分析方法電路分析方法10V+-2A2 I討論題討論題?IA32410A72210A5210-III哪哪個個答答案案對對? 討論題第二章第二章電路分析方法電路分析方法例例題題 P44 P44 2.3.22.3.2例題例題 第二章第二章電路分析方法電路分析方法 下圖電路中

15、，（1）R1是電源內阻？（2）圖中I2和U2各為多少？（3）改變R1的值對I2和U2有無影響？（4）理想電源中的電流和電壓值？（5)改變R1對（4）中的I和U有無影響？第二章第二章電路分析方法電路分析方法 解：（1）R1不是電源內阻（2）圖（a）中I2=3A ; U2=12V（3）改變R1的值對I2和U2無影響（4）(a)圖中理想電源電流值為：I=I1+I2=2+3=5A (b)圖中理想電流源的電壓為：2*（6+4）=20V（5)改變R1對（4）中的I和U有影響。圖（b）中I2=2A ; U2=8VP44 2.3.3第二章第二章電路分析方法電路分析方法 下圖電路中，（1）RL中的I和U 各為多

16、少？圖a中除去電流源和圖b中除去電壓源對計算結果有無影響？（2）理想電源在電路中的作用？（3）分析功率平衡習題 P75 2.3.7(P68 2.3.3) 解：由等效電路可以看出解：由等效電路可以看出U4-U1+I1*（R1+R2/R3+R4）=01-4+I1*2.5=0所以所以 I1= 6/5 = 1.2 AI3=1/2*I1=0.6A為題目所求為題目所求 第二章第二章電路分析方法電路分析方法求求圖中圖中I3=？P75 2.3.8 (P68 2.3.4 )第二章第二章電路分析方法電路分析方法求R5上的電壓U5?111RUI 444RUII1=5A , I4=10A, R1=3R1/R4 = 3

17、/16 ()I5= (3/19) *15 = 45/19 (A) , U5=45/19 (V)未知量未知量：各支路電流：各支路電流解題思路：解題思路：根據基爾霍夫定律，列節(jié)點電流根據基爾霍夫定律，列節(jié)點電流 和回路電壓方和回路電壓方程，程，(共共B個獨立方程個獨立方程) 然然后聯(lián)立求后聯(lián)立求解解B個支路電流未知。個支路電流未知。2.4 2.4 支路電流法支路電流法第二章第二章電路分析方法電路分析方法解題步驟：解題步驟：1. 對每一支路假設一未對每一支路假設一未 知電流知電流（I1-I6）4. 解聯(lián)立方程組解聯(lián)立方程組對對(N-1)個節(jié)點有個節(jié)點有0I2.依依KCL： 列電流方程列電流方程對每個

18、獨立回路有對每個獨立回路有0U 3. 依依KVL：列電壓方程：列電壓方程節(jié)點數節(jié)點數 N=4支路數支路數 B=6U4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_例例1第二章第二章電路分析方法電路分析方法節(jié)點節(jié)點a：143III根據根據KCL對（對（N-1）個節(jié)點）個節(jié)點-列電列電流方程流方程 。即：。即：3個電流方程個電流方程節(jié)點節(jié)點c：352III節(jié)點節(jié)點b：261III節(jié)點節(jié)點d：564IIIbacd（取其中三個方程）（取其中三個方程）節(jié)點數節(jié)點數 N=4支路數支路數 B=6U4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_第二章第二章電路分析方法電路分析方法

19、根據根據KUL對（對（B-N+1）個回路）個回路-列列電壓方程。即：電壓方程。即：6-4+1=3個電壓方程個電壓方程電壓、電流方程聯(lián)立求得：電壓、電流方程聯(lián)立求得：61IIbacd33435544 :RIUURIRIadca6655220 :RIRIRIbcdb1144664 :RIRIRIUabdaU4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_結果可能有正負結果可能有正負第二章第二章電路分析方法電路分析方法是否能少列是否能少列一個方程一個方程?N=4 B=6SII33R6aI3sI3dU+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1Ux例例20 :0 :0 :36454232

20、1-SSIIIcIIIbIIIa電流方程電流方程支路電流未知數共支路電流未知數共5個，個，I3為已知：為已知：支路中含有恒流源的情況支路中含有恒流源的情況第二章第二章電路分析方法電路分析方法電壓方程：電壓方程：552211 :URIRIRIabda0:556644-RIRIRIbcdbXURIRIabca4422:N=4 B=6dU+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1UxaI3s此方程不要此方程不要第二章第二章電路分析方法電路分析方法支路電流法小結支路電流法小結解題步驟解題步驟結論與引申結論與引申12對每一支路假設對每一支路假設一未知電流一未知電流1. 假設未知數時，正方向可任意選擇。

21、假設未知數時，正方向可任意選擇。對每個節(jié)點有對每個節(jié)點有0I1. 未知數未知數=B，4解聯(lián)立方程組解聯(lián)立方程組對每個回路有對每個回路有U0#1#2#3根據未知數的正負決定電流的實際方向。根據未知數的正負決定電流的實際方向。3列電流方程：列電流方程：列電壓方程：列電壓方程：2. 原則上，有原則上，有B個支路就設個支路就設B個未知數。個未知數。 （恒流源支路除外）（恒流源支路除外）例外？例外？若電路有若電路有N個節(jié)點，個節(jié)點，則可以列出則可以列出 ？ 個獨立方程。個獨立方程。(N-1)I1I2I32. 獨立回路的選擇：獨立回路的選擇：已有已有(N-1)個節(jié)點方程，個節(jié)點方程， 需補足需補足 B -

22、（N -1）個方程。個方程。 一般按網孔選擇一般按網孔選擇第二章第二章電路分析方法電路分析方法例例: U1=140V， U2=90V R1=20 ， R2=5 ， R3=6 求：求： 各支路電流。各支路電流。I2I1I3R1U1R2U2R3+_+_解法解法1：支路電流法：支路電流法ABA節(jié)點：節(jié)點： I1-I2-I3=0回路回路1： I1 R1 +I3 R3 -U1 =012回路回路2： I2R2 -I3 R3 +U2 =0I1 - I2 - I3=020 I1 +6 I3 =1405 I2 - 6 I3 = -90I1 = 4AI2 = - 6AI3= 10A負號表示與設定方向相負號表示與設

23、定方向相反反第二章第二章電路分析方法電路分析方法I3R1U1R2U2R3+_+_解法解法2：電壓源電流源的等效互換：電壓源電流源的等效互換IS12R3R1225A6 4 I3IS1IS2R3R1R27A18A6 20 5 I3A 106442531212123RRRIISI1=UR1/R1=（60-U1）/20=-4AI2= UR2/R2=（60-U2）/5=-6AI2I1第二章第二章電路分析方法電路分析方法例題例題 1 P69 2.4.2第二章第二章電路分析方法電路分析方法試求下圖示電路中試求下圖示電路中（1）各支路電流？）各支路電流？（2）求電源的功率和負載的功率）求電源的功率和負載的功率

24、由KCL對a點有：I1+I2+10=Il -(1)由KVL有：0.4I1-120+4IL=0 -(2) 0.8I2-116+4IL=0 -(3)聯(lián)立以上（1）（2）（3）式解之得：IL=27.5AI1=25A I2=-7.5A節(jié)點電位的概念節(jié)點電位的概念：Va = +5V a 點電位：點電位：ab1 5Aab1 5AVb = -5V b 點電位：點電位：在電路中任選一節(jié)點，設其電位為零（用在電路中任選一節(jié)點，設其電位為零（用此點稱為參考點。其它各節(jié)點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各節(jié)點對參考點的電壓，便是該節(jié)點的電位。記為：該節(jié)點的電位。記為：“VX”（注意：電位為單下標）。（注意：

25、電位為單下標）。標記），標記），2.5 2.5 節(jié)點電位法節(jié)點電位法第二章第二章電路分析方法電路分析方法節(jié)點電位方程的推導過程節(jié)點電位方程的推導過程V0CV設：設：則：則：各支路電流分別用各支路電流分別用VA 表示為表示為 ：33RVIA2A2RVUI2-111RVUIA-444RUVIA-）（I1AR1R2+-+U1U2R3R4+-U4I2I3I4C431III節(jié)點電流方程：節(jié)點電流方程：A點：點：2IVA第二章第二章電路分析方法電路分析方法 將各支路電流代入將各支路電流代入A節(jié)點電流方程，節(jié)點電流方程，然后整理得：然后整理得：2211321111RURURRRVA-41R44RU將將VA代

26、入各電流方程，求出代入各電流方程，求出I1I4彌爾曼定理彌爾曼定理第二章第二章電路分析方法電路分析方法注注意意USi的正的正負負?I1AR1R2+-+U1U2R3R4+-U4I2I3I4CVA = 2211RURU-44RU321111RRR41R找出列節(jié)點電位方程的規(guī)律性找出列節(jié)點電位方程的規(guī)律性R5IS1IS2+IS1 IS2串聯(lián)在恒流源中的串聯(lián)在恒流源中的電阻不起作用電阻不起作用如果并聯(lián)有恒如果并聯(lián)有恒流源支路，節(jié)流源支路，節(jié)點電位方程應點電位方程應如何寫？如何寫？節(jié)點電位方程有何規(guī)律性？節(jié)點電位方程有何規(guī)律性？A點節(jié)點電流方程：點節(jié)點電流方程：I1+I2-I3-I4+IS1-IS2=0

27、第二章第二章電路分析方法電路分析方法設設VC=0未知數有未知數有2個：個：VA和和VB需列需列2個獨立的電位方程個獨立的電位方程R1R2+-+U1U2R3R4R5+-U5CABI2I3I4I5I1例例1步驟：步驟： 1. 列出列出A節(jié)點和節(jié)點和B節(jié)點節(jié)點2個節(jié)點電流方程個節(jié)點電流方程; 2. 列出列出5個支路的電流方程個支路的電流方程, 用用VA和和VB表示表示; 3. 將將5個支路電流方程代入個支路電流方程代入2個節(jié)點電流方程個節(jié)點電流方程, 得到得到2個關于個關于VA和和VB的電位方程的電位方程; 4. 解電位方程組解電位方程組, 得得VA和和VB; 5. 將將VA和和VB代入支路電流方程

28、代入支路電流方程,得各支路電流得各支路電流.用節(jié)點電位法求各支路電流用節(jié)點電位法求各支路電流例例2U1+_U2+_R1R2R3R1R2R3+U1-U2AAA點電位方程點電位方程:VA=2211RURU-321111RRR2 R1R3+12V-12V3 R26 A=2VI1I2I3I1 =5AI2 =- 14/3AI3 =1/3A第二章第二章電路分析方法電路分析方法 節(jié)點電位法適用于支路數多，節(jié)點少的電路。如：節(jié)點電位法適用于支路數多，節(jié)點少的電路。如： 共共a、b兩個節(jié)點，兩個節(jié)點，b設為設為參考點后，僅剩一個未參考點后，僅剩一個未知數（知數（a點電位點電位Va）。）。abVa節(jié)點電位法中的未

29、知數節(jié)點電位法中的未知數：節(jié)點電位節(jié)點電位“VX”。節(jié)點電位法解題思路節(jié)點電位法解題思路 假設一個參考點，令其電位為零假設一個參考點，令其電位為零 求各支路的電流或電壓求各支路的電流或電壓求求其它各節(jié)點電位其它各節(jié)點電位 小結：小結：第二章第二章電路分析方法電路分析方法例題例題 1 P69 2.5.3求:下圖示電路中的電壓U解：依解：依KCLKCL對對C C點有：點有：I I1 1+I+I4 4+I+I5 5=4=4而而 I I1 1=V=VA A/4; I/4; I4 4=V=VB B/4; I/4; I5 5=V=VA A/8. /8. 所以：所以： VA/4+VB/4+VA/8-4=0

30、（1）又又 V VA A-V-VB B=16V (2)=16V (2)聯(lián)立（聯(lián)立（1）和（）和（2）式解之得：）式解之得：VA=12.8V ; VB= - 3.2V即：U= VA=12.8V 為題目所求為題目所求例題例題 1 P69 2.5.3求:下圖示電路中的電壓U即：U= 8*(2*8/10)=8*1.6=12.8V 為題目所求為題目所求VU8 .128141414164習題：P76 2.5.2 ( P69 2.5.1 )第二章第二章電路分析方法電路分析方法 試求下圖示電路中各支路電流（分別分別用支路電流法和節(jié)點電位法用支路電流法和節(jié)點電位法）。）。2.6 2.6 疊加原理疊加原理R1U1

31、R2U2R3+_+_1.支路電流法支路電流法2.兩種電源等效互換兩種電源等效互換3.節(jié)點電位法節(jié)點電位法試求下圖所示電路中各支路電流試求下圖所示電路中各支路電流第二章第二章電路分析方法電路分析方法 在多個電源作用的在多個電源作用的線性線性電路電路中，任何支路中，任何支路的的電流電流或任意兩點間的或任意兩點間的電壓電壓，都是各個電源，都是各個電源共同產生的共同產生的. 也可以是各個電源也可以是各個電源(單獨單獨)分別作用分別作用時時.在該在該支路上產生電流或電壓的代數和。支路上產生電流或電壓的代數和。疊加原理疊加原理IiUi或或第二章第二章疊加原理疊加原理IIIIII I II333222111

32、 +BI2R1I1U1R2AU2I3R3+_+_原電路原電路I2R1I1R2ABU2I3R3+_U2單獨作用單獨作用+_AU1BI2R1I1R2I3R3U1單獨作用單獨作用“恒壓源不起作用恒壓源不起作用”或或“令其等于令其等于0”，即是將，即是將此恒壓源去掉，代之以導線連接。此恒壓源去掉，代之以導線連接。第二章第二章疊加原理疊加原理例題：如圖：已知E=12V,R 1=R 2=R 3=R 4 , U ab =10V , 若除去理想電壓源后，試問這時Uab=?例：用疊加原理求例：用疊加原理求I2BI22 6 AB7.2V3 +_+_A12VBI22 6 3 已知：已知：U1=12V， U2=7.2

33、V， R1=2 ， R2=6 ， R3=3 解：解： I2 = I2= I2 = I2 + I2 = 根據疊加原理，根據疊加原理，I2 = I2 + I2 1A1A0A第二章第二章疊加原理疊加原理例例+-10 I4A20V10 10 用迭加原理求：用迭加原理求：I= ?I=2AI= -1AI = I+ I= 1A+10 I 4A10 10 +-10 I 20V10 10 解：解：“恒流源不起作用恒流源不起作用”或或“令其等于令其等于0”，即是將，即是將此恒流源去掉，使電路開路。此恒流源去掉，使電路開路。第二章第二章疊加原理疊加原理應用疊加定理要注意的問題應用疊加定理要注意的問題1. 疊加定理只

34、適用于線性電路（電路參數不隨電壓、疊加定理只適用于線性電路（電路參數不隨電壓、 電流的變化而改變）。電流的變化而改變）。 2. 疊加時只將電源分別考慮，電路的結構和參數不變。疊加時只將電源分別考慮，電路的結構和參數不變。 暫時不予考慮的恒壓源應予以短路，即令暫時不予考慮的恒壓源應予以短路，即令U=0； 暫時不予考慮的恒流源應予以開路，即令暫時不予考慮的恒流源應予以開路，即令 Is=0。3. 解題時要標明各支路電流、電壓的正方向。原電解題時要標明各支路電流、電壓的正方向。原電 路中各電壓、電流的最后結果是各分電壓、分電路中各電壓、電流的最后結果是各分電壓、分電 流的代數和。流的代數和。=+第二章

35、第二章疊加原理疊加原理4. 迭加原理只能用于電壓或電流的計算，迭加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來求功率，即功率不能疊加。如：不能用來求功率，即功率不能疊加。如：5. 運用迭加定理時也可以把電源分組求解，每個分運用迭加定理時也可以把電源分組求解，每個分 電路的電源個數可能不止一個。電路的電源個數可能不止一個。 333 I II 設：設：32332332333233)()()(RIR IRI IRIP則：則：I3R3=+第二章第二章疊加原理疊加原理例題例題 P77 2.6.4 (P70 2.6.2 )第二章第二章疊加原理疊加原理如圖：已知E=12V,R 1=R 2=R 3=R 4 , U

36、ab =10V , 若除去理想電壓源后，試問這時Uab=?例題例題2:求右圖示電路中求右圖示電路中I ab =?=+在（a）圖中Iab=0 在(e) 圖中Iab=-1A（b）圖等效為： (c)、(d) 和（e）圖所以Iab=-1A為題目所求作業(yè)：作業(yè)：P77 2.6.3 (P70 2.6.1)第二章第二章疊加原理疊加原理例題例題3求：下圖中的電流求：下圖中的電流I I 和電壓和電壓U U P77 2.6.5 (P69 2.5.3)試用疊加原理求：（1）各支路電流 （2）各元件上的電壓；（3）驗證功率平衡名詞解釋名詞解釋：無源二端網絡無源二端網絡： 二端網絡中沒有電源二端網絡中沒有電源有源二端網

37、絡有源二端網絡： 二端網絡中含有電源二端網絡中含有電源二端網絡：二端網絡：若一個電路只通過兩個輸出端與外電路若一個電路只通過兩個輸出端與外電路 相聯(lián)，則該電路稱為相聯(lián)，則該電路稱為“二端網絡二端網絡”。ABAB2.7 2.7 等效電源定理等效電源定理第二章第二章等效電源定理等效電源定理等效電源定理的概念等效電源定理的概念 有源二端網絡用電源模型替代，稱為等效有源二端網絡用電源模型替代，稱為等效 電源定理。電源定理。有源二端網絡用有源二端網絡用電壓源電壓源模型替代模型替代 - 戴維南定理戴維南定理有源二端網絡用有源二端網絡用電流源電流源模型替代模型替代 - 諾頓定理諾頓定理. 第二章第二章電路分

38、析方法電路分析方法有源有源二端網絡二端網絡RERo+_R注意：注意：“等效等效”是指對端口外等效，即是指對端口外等效，即R兩端兩端的電壓和流過的電壓和流過R電流不變電流不變有源二端網絡可以用電壓源模型等效有源二端網絡可以用電壓源模型等效,該等效電壓源的該等效電壓源的電動勢電動勢E等于有源二端網絡的開路的端電壓等于有源二端網絡的開路的端電壓UABO；等效電壓源的內阻等效電壓源的內阻Ro等于有源二端網絡相應無源二等于有源二端網絡相應無源二端網絡的輸入電阻端網絡的輸入電阻RAB。 ( (一一) ) 戴維南定理戴維南定理第二章第二章電路分析方法電路分析方法等效電壓源的內阻等于有源等效電壓源的內阻等于有

39、源二端網絡相應無源二端網絡二端網絡相應無源二端網絡的輸入電阻。（有源網絡變的輸入電阻。（有源網絡變無源網絡的原則是：電壓源無源網絡的原則是：電壓源短路，電流源斷路）短路，電流源斷路）等效電壓源的電壓等效電壓源的電壓（E ）等于有源二端）等于有源二端網絡的開端電壓網絡的開端電壓U ABO有源有源二端網絡二端網絡RABOSUU 有源有源二端網絡二端網絡ABOUABABERo+_RAB相應的相應的無源無源二端網絡二端網絡ABRAB=Ro第二章第二章戴維南定理應用舉例戴維南定理應用舉例（之一）（之一）已知：已知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 U=10V求：當求：當 R5=10

40、 時，時，I5=?R1R3+_R2R4R5UI5R5I5R1R3+_R2R4U等效電路等效電路有源二端有源二端網絡網絡第二章第二章電路分析方法電路分析方法R5I5R1R3+_R2R4UABERo+_R5ABI5戴維南等效電路戴維南等效電路ABOSUU Ro =RAB第二章第二章電路分析方法電路分析方法第一步：求開端電壓第一步：求開端電壓UABOV2434212-RRRURRRUUUUDBADABO第二步：求輸入電阻第二步：求輸入電阻 RABUABOR1R3+_R2R4UABCDCRABR1R3R2R4ABD4321/RRRRRAB=2030 +3020=24 第二章第二章電路分析方法電路分析方

41、法 24SRV2SUERo+_R5ABI5R5I5R1R3+_R2R4UAB戴維南等效電路戴維南等效電路A059. 01024255RRUISS第二章第二章電路分析方法電路分析方法戴維南定理應用舉例戴維南定理應用舉例（之二）（之二）求：求：UL=?4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V_+10VCDEUL第二章第二章電路分析方法電路分析方法+_ERo33 L等效電路等效電路4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V+10VCDEUL第二章第二章電路分析方法電路分析方法解解:第一步：求開端電壓第一步：求開端電壓UABO_AD+4 4 50 B+_8V10VCEUABO1A5 UL=UAB

42、O =9V對嗎？對嗎？V91 58010-EBDECDACABOUUUUU444第二章第二章電路分析方法電路分析方法第二步：第二步：求輸入電阻求輸入電阻 RABRAB5754/450ABRUABO4 4 50 5 AB1A+_8V_+10VCDE4 4 50 5 AB第二章第二章電路分析方法電路分析方法+_ERo57 9V33 L等效電路等效電路4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V+10VCDEUL57SRV9ABOSUURAB第二章第二章電路分析方法電路分析方法第三步：求解未知電壓第三步：求解未知電壓。V3 . 33333579 UL+_ERo57 9V33 L第二章第二章電路分析方

43、法電路分析方法戴維南定理的證明戴維南定理的證明0ILSRRUI2設設Ux為為A、B二點的開路電壓二點的開路電壓xUUU21U1=有源有源二端網絡二端網絡Ux+_IRL+U2IRL無源無源二端網絡二端網絡(Ro)_U1_+I_U2有源有源二端網絡二端網絡+RL有源有源二端網絡二端網絡IRLABLSxLSRRURRUIII20U1+有源有源二端網絡二端網絡IUx+_RL+U2IRL無源無源二端網絡二端網絡(Rd)_LSRRUI20I根據疊加原理：根據疊加原理：有源有源二端二端網絡網絡AB概念概念：有源二端網絡用電流源模型等效。有源二端網絡用電流源模型等效。 =ABIsRo 等效電流源等效電流源 I

44、s 為有源二端網絡輸出端的為有源二端網絡輸出端的短路電流短路電流 等效電阻等效電阻 仍為相應無源二端網絡的仍為相應無源二端網絡的輸入電阻輸入電阻Ro(二二) 諾頓定理諾頓定理第二章第二章電路分析方法電路分析方法諾頓定理應用舉例諾頓定理應用舉例R5I5R1R3+_R2R4U等效電路等效電路有源二有源二端網絡端網絡R1R3+_R2R4R5UI5已知：已知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 U=10V 求：當求：當 R5=10 時，時，I5=?第二章第二章電路分析方法電路分析方法第一步：求輸入電阻第一步：求輸入電阻Ro。 24/4321RRRRRSCRoR1R3R2R4ABDR

45、5I5R1R3+_R2R4UR1=20 , R2=30 R3=30 , R4=20 U=10V已知：已知：第二章第二章電路分析方法電路分析方法R1R3+_R2R4R5UI5ABCDR1R3+_R2R4UISABCDR1=20 , R2=30 R3=30 , R4=20 U=10V已知：已知：R1 / R3=20/30=12R2 / R4=30/20=12令令VD=0，則，則VC=10VVA=VB=5V 第二章第二章電路分析方法電路分析方法AIIIS083.021-3020V5V10 021RRVVVVBACDA25.04111-RVVIACA167.06122-RVVIDAR1R3+_R2R4

46、UISABCDI2I1第二章第二章電路分析方法電路分析方法R5I5R1R3+_R2R4UI5ABIS24 0.083AR510 Ro等效電路等效電路A059.0 55RRRIISSS第三步：求解未知電流第三步：求解未知電流 I5。第二章第二章電路分析方法電路分析方法(1/4-1/6)*24=2VP63（P58 ） 練習與思考題練習與思考題 2.7.1 把下列各圖等效為兩種電源模型形式把下列各圖等效為兩種電源模型形式第二章第二章電路分析方法電路分析方法E = 2*5 5 =5V Ro = 5依KCL對a點有：IS= 2-I = 2-1 =1 A Ro = 5作業(yè)：作業(yè)：P78 2.7.5 、2.7.8 （ P71 2.7.3、2.7.6）第二章第二章電路分析方法電路分析方法2.7.3 （用戴維寧定理求解（用戴維寧定理求解IL=?）例題：例題：2.7.6（只用戴維寧定理求解（只用戴維寧定理求解I1=?） 題題2.7.5圖圖 題題2.7.8圖圖電路分析方法共講了以下幾種