電工基礎(chǔ)第二章復(fù)雜直流電路的分析計(jì)算課件

1、復(fù)雜直流電路的概述第二章 復(fù)雜直流電路的分析計(jì)算1基爾霍夫定律2復(fù)雜直流電路的分析計(jì)算方法3電壓源、電流源及等效變換4Y網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)的等值互換5復(fù)雜直流電路的參數(shù)第一節(jié) 復(fù)雜直流電路的概述 節(jié) 點(diǎn) 回 路 支 路 網(wǎng) 孔概述 電路的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的。最簡(jiǎn)單的電路只有一個(gè)回路，有的電路雖然有好多個(gè)回路，但是能夠用串、并聯(lián)的方法簡(jiǎn)化為單個(gè)回路，這種電路叫簡(jiǎn)單電路。然而有的多回路電路無論如何也不能用串并聯(lián)方法化簡(jiǎn)為單回路電路，我們稱之為復(fù)雜電路。由線性電阻和直流電源組成的電路稱為復(fù)雜直流電路。如圖所示。分析復(fù)雜電路要應(yīng)用基爾霍夫定律，為了闡明該定律的含義，先介紹有關(guān)電路的基本術(shù)語。復(fù)雜直流電路的參

2、數(shù)1.支路 : 電路中的每個(gè)分支都叫支路。如圖所示，bafe、be、bcde 這三個(gè)分支都是支路。一條支路中流過同一個(gè)電流，稱為支路電流。bafe 、bcde 兩條支路中含有有源元件，稱為有源支路；be支路不含有源元件，成為無源支路。2.節(jié)點(diǎn) : 三條或三條以上支路的匯集點(diǎn)，也叫節(jié)點(diǎn)。如圖電路中b、e兩點(diǎn)都是節(jié)點(diǎn)。這樣，支路也可看作是連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的一段分支。在同一支路內(nèi)，流過所有元件的電流相等。 3.回路 : 電路中任一閉合路徑都稱之為回路。如中，abefa、bcdeb、abcdefa都是回路。 4.網(wǎng)孔 : 回路平面內(nèi)不含有其它支路的回路就叫做網(wǎng)孔。如圖電路中，回路abefa、bcdeb、a

3、bcdefa就是網(wǎng)孔。基爾霍夫定律第二節(jié) 基爾霍夫定律 基爾霍夫第一定律 基爾霍夫第二定律基爾霍夫第一定律基爾霍夫第一定律也稱基爾霍夫電流定律，又叫節(jié)點(diǎn)電流定律，簡(jiǎn)稱KCL 1、描述：電路中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，在任一時(shí)刻，流入該節(jié)點(diǎn)的電流之和，等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。換一種說法：在任一電路的任一節(jié)點(diǎn)上，電流的代數(shù)和永遠(yuǎn)等于零?；鶢柣舴螂娏鞫梢罁?jù)的是電流的連續(xù)性原理。 2、公式表達(dá)： 規(guī)定流入結(jié)點(diǎn)電流為正，流出結(jié)點(diǎn)電流為負(fù)。 例如圖 2-2中 ：對(duì)于節(jié)點(diǎn) A ，一共有五個(gè)電流經(jīng)過：可以表示為 或 基爾霍夫第一定律的推廣 3、廣義結(jié)點(diǎn)：基爾霍夫電流定律可以推廣應(yīng)用于任意假定的封閉面。如圖所示對(duì)虛線

4、所包圍的閉合面可視為一個(gè)結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)稱為廣義結(jié)點(diǎn)。即流進(jìn)封閉面的電流等于流出封閉面的電流。如圖可表示為 或 廣義節(jié)點(diǎn)基爾霍夫第二定律基爾霍夫第二定律也稱基爾霍夫電壓定律，又叫回路電壓定律，簡(jiǎn)稱KVL . 1.描述:在任一瞬間沿任一回路繞行一周， 回路中各個(gè)元件上電壓的代數(shù)和等于零?；蚋鞫坞娮枭想妷航档拇鷶?shù)和等于各電源電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。如圖所示：2.公式表達(dá)： 或 =3.注意：常用公式 = 列回路的電壓方程。 （1）先設(shè)定一個(gè)回路的繞行方向和電流的參考方向 . （2）沿回路的繞行方向順次求電阻上的電壓降，當(dāng)繞行方向與電阻上的電流參考方向一致時(shí)，該電壓方向取正號(hào)，相反取負(fù)號(hào)。 （3）當(dāng)回路的繞行方向

5、從電源的負(fù)極指向正極時(shí)， 等號(hào)右邊的電源電壓取正，否則取負(fù)。圖中各回路的電壓方程列些如下：對(duì)回路 1 ： 對(duì)回路 2 ： 對(duì)回路 3 ： 復(fù)雜直流電路的分析計(jì)算方法第三節(jié) 復(fù)雜直流電路的分析計(jì)算方法 支路電流法 戴維南定理節(jié)點(diǎn)電壓法支路電流法在電路的學(xué)習(xí)中，常會(huì)遇到電路中各電氣元件的參數(shù)都已知，求各支路電流的問題。無論多復(fù)雜的電路，也都是由節(jié)點(diǎn)、支路、回路組成的。如圖所示電路，有三條支路，各電動(dòng)勢(shì)和電阻值已知，試求出三個(gè)支路電流。若對(duì)節(jié)點(diǎn)列出節(jié)點(diǎn)電流方程，對(duì)回路列出回路電壓方程，通過這些方程的聯(lián)立求解，就可以求出電路中的所有電壓和電流。 支路電流法是求解復(fù)雜電路各支路電流最基本的方法。所謂支路

6、電流法是以支路電流為未知量，根據(jù)基爾霍夫定律列出方程組，求解各支路電流的方法。用支路電流法列方程的步驟如下： 1假設(shè)支路電流的參考方向，規(guī)定回路繞行方向。 2根據(jù)基爾霍夫第一定律列電流方程。如果電路有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，可列n-l個(gè)獨(dú)立電流方程。 3根據(jù)基爾霍夫第二定律列電壓方程。獨(dú)立電壓方程數(shù)等于網(wǎng)孔數(shù)。 4聯(lián)立電流方程和電壓方程求解。若解得支路電流為正值，說明支路電流的實(shí)際方向與假設(shè)的參考方向相同；得負(fù)值，說明實(shí)際方向與假設(shè)參考方向相反。支路電流法支路電流法節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓法戴維南定理 戴維南定理 電壓源、電流源及等效變換第四節(jié) 電壓源、電流源及等效變換 電壓源 電流源實(shí)際電壓

7、源與電流源的等效變換 電壓源電壓源電流源電流源實(shí)際電壓源與電流源的等效變換 實(shí)際電壓源與電流源的等效變換 Y網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)的等值互換第五節(jié) Y網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)的等值互換 由三角形電阻網(wǎng)絡(luò)變?yōu)榈刃切坞娮杈W(wǎng)絡(luò) 由星形電阻網(wǎng)絡(luò)變?yōu)榈刃切坞娮杈W(wǎng)絡(luò) Y網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)的等值互換 電路中，常有三個(gè)電阻連接成如圖（a）、（b）所示的形式。圖（a)中的三個(gè)電阻R1、R2、R3各有一端連接在一起成為電路的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，而另一端則分別接到、三個(gè)端鈕上與外電路相連，這樣的連接方式叫做星形（Y 形）聯(lián)結(jié)。圖（b）中的三個(gè)電阻R12、R23、R31，則分別接在、三個(gè)端鈕中的每?jī)蓚€(gè)之間，稱為三角形（形）聯(lián)結(jié)。電阻的星形和三角形聯(lián)結(jié)都是通過三個(gè)端鈕與外電路相連的，所以稱它們?yōu)槿穗娮杈W(wǎng)絡(luò)。如遵循等效變換的原則將這兩種三端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互間的變換，就有可能將復(fù)雜電路變換成簡(jiǎn)單電路，使電路的分析計(jì)算簡(jiǎn)化。此處等效變換的