電工電子技術課件四

第二章電路的分析方法第二章直流電路的分析方法簡單電路—由單回路或用串并聯(lián)可化簡成單回路的電路。復雜電路—無法用串并聯(lián)化簡成單回路的電路。電路的常用分析方法有：等效變換、支路電路法、結點電壓法、疊加原理、戴維寧定理等。例：對于復雜電路（如下圖）僅通過串、并聯(lián)無法求解，必須經(jīng)過一定的解題方法，才能算出結果。E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_如：本章主要介紹復雜電路的分析方法。2.1電路的等效化簡分析法

2.1.1電阻串并聯(lián)的等效變換一、電阻的串聯(lián)ababR1R2RnRR=R1+R2+……+Rn=分壓作用：二、電阻的并聯(lián)R1R2Rn……I1I2InR也可寫成：（G=1/R稱電導，單位為西門子）今后電阻并聯(lián)用“//”表示例：Ｒ1//R2三、電壓源與電流源及其等效變換電路元件主要分為兩類：無源元件—電阻、電容、電感。有源元件—獨立源、受控源。獨立源主要有：電壓源和電流源。定義：能夠獨立產(chǎn)生電壓的電路元件。電壓源分為：理想電壓源和實際電壓源。一、電壓源1.理想電壓源（恒壓源）:RO=0時的電壓源.特點：（3）電源中的電流由外電路決定。IE+_abUab伏安特性IUabE（2）電源內(nèi)阻為“RO=0”。（1）理想電壓源的端電壓恒定。（4）理想電壓源不能短路，不能并聯(lián)使用。伏安特性電壓源模型Ro越大斜率越大2.實際電壓源UIRO+-EIUEIRO恒壓源中的電流由外電路決定設:

E=10VIE+_abUab2R1當R1

R2

同時接入時：I=10AR22例當R1接入時：I=5A則：恒壓源特性中不變的是：_____________E恒壓源特性中變化的是：_____________I_________________會引起I的變化。外電路的改變I的變化可能是_______的變化，或者是_______的變化。大小方向+_I恒壓源特性小結EUababR1.理想電流源（恒流源):

RO=時的電流源.特點：（1）輸出電流恒定。abIUabIsIUabIS伏安特性（3）輸出電壓由外電路決定。（2）理想電流源內(nèi)阻為無窮大（RO=

）。（4）理想電流源不能開路，不能串聯(lián)使用。二、電流源2.實際電流源ISROabUabIIsUabI外特性

電流源模型RORO越大特性越陡恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設:IS=1AR=10時，U=10

VR=1時，U=1

V則:例恒流源特性小結恒流源特性中不變的是：_____________Is恒流源特性中變化的是：_____________Uab_________________會引起Uab的變化。外電路的改變Uab的變化可能是_______的變化，或者是_______的變化。大小方向

理想恒流源兩端可否被短路？

abIUabIsR恒流源舉例IcIbUce當I

b確定后，Ic就基本確定了。在IC基本恒定的范圍內(nèi)，Ic可視為恒流源(電路元件的抽象)。晶體三極管cebIb+-E+-UceIc電壓源中的電流如何決定？電流源兩端的電壓等于多少？例IER_+abUab=?Is原則：Is不能變，E不能變。電壓源中的電流I=IS恒流源兩端的電壓恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒流源不變量變化量E+_abIUabUab=E

（常數(shù)）Uab的大小、方向均為恒定，外電路負載對Uab

無影響。IabUabIsI=Is

（常數(shù)）I的大小、方向均為恒定，外電路負載對I無影響。輸出電流I可變-----

I的大小、方向均由外電路決定端電壓Uab可變-----Uab的大小、方向均由外電路決定1）、理想電源串聯(lián)、并聯(lián)的化簡電壓源串聯(lián)：電流源并聯(lián)：（電壓源不能并聯(lián)）（電流源不能串聯(lián)）3、電壓源與電流源的等效變換等效做互換姓的條茫件：對外移的電挺壓電澆流相博等（外萌特性刃相等削）。IRO+-EbaUabUab'ISabI'RO'2）霉、實莫際電旅壓源貸與實教際電烘流源珍的等揮效變術換UIoUIoEIS=電壓源外特性電流源外特性等效噸互換慮公式IRO+-EbaUabISabUab'I'RO'則I=I'Uab=Uab'若aE+-bIUabRO電壓源電流源Uab'RO'IsabI'等效持變換虹的注群意事請項“等授效”商是指想“對扔外”講等效登（等蔑效互妻換前常后對綿外伏養(yǎng)--稈安特性秀一致靜），對內(nèi)燒不等吹效。(1遲)時例如亦:IsaRO'bUab'I'RLaE+-bIUabRORLRO中不消耗能量RO'中則消耗能量對內(nèi)不等效對外等效RL=∞注意辦轉(zhuǎn)換根前后E與Is的方焰向相墨同(2爬)aE+-bIROE+-bIROaIsaRO'bI'aIsRO'bI'(3)恒壓源和恒流源不能等效互換abI'Uab'IsaE+-bI（等效畢互換濁關系不存擠在）（4丈）理針想電昏源之輛間的辰等效騙電路aE+-bIsaE+-baE+-bRO與理臘想電柔壓源并聯(lián)鍋的元張件可去朝掉aE+-bIsabIsabRIs與理免想電見流源串聯(lián)棗的元缸件可去極掉R1R3IsR2R5R4I3I1I應用舉例-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?(接展上頁騙)IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I+RdEd+R4E4R5I--(接籠上頁兵)ISR5R4IR1//痛R2//切R3I1+I310V+-2A2I討論題哪個答案對???+-10V+-4V2問題嗎的提華出：怕在用胃克氏壟電流禽定律卷或電刃壓定論律列沾方程巧時，冒究竟您可以鮮列出貼多少憲個獨砍立的凍方程忍？例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下電路中應列幾個電流方程？幾個電壓方程？關于編獨立青方程唯式的雄討論克氏電流方程：節(jié)點a：節(jié)點b：獨立方程只有1個克氏電壓方程：#1#2#3獨立方程只有2個aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1設：晶電路利中有N個節(jié)蹦點，B個支燦路N=2甜、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小星結則：諸獨立鑒的節(jié)點斧電流機方程有(N-1恥)暈個獨立本的回路浩電壓孤方程有(B-N+1由)個（一般為網(wǎng)孔個數(shù)）獨立電流方程：１個獨立電壓方程：２個討論題求：I1、I2、I3

能否很快說出結果？1++--3V4V11+-5VI1I2I3節(jié)點艇電位直的概節(jié)念：Va=5V

a點電位：ab15Aab15AVb=-5V

b點電位：在電路中任選一結點，設其電位為零（用標記），此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是該結點的電位。記為：“VX”（注意：電位為單下標）。2.3漲節(jié)雁點分驗析法電位雞值是掏相對肅的,參跡考點撐選得巡壽不同閃，電懶路中能其它到各點塌的電扇位也埋將隨岡之改龜變；電路膜中兩受點間滋的電壓條值是寶固定塞的，不少會因曾參考煩點的督不同淘而改扣變。注意若：電視位和灶電壓答的區(qū)英別R1R2+15V-15V參考蝕電位懶在哪充里？R1R215V+-15V+-節(jié)點電位法適用于支路數(shù)多，節(jié)點少的電路。如：共a、b兩個結點，b設為參考點后，僅剩一個未知數(shù)（a點電位Va）。abVa節(jié)點逐電位坊法：以節(jié)非點電吃位“VX”為未歇知量節(jié)點炕電位免法解防題思絞路假設殃一個礎參考因點，勺令其厭電位碧為零脾，求其它面各節(jié)筐點電撐位，求各該支路是的電庭流或疤電壓剩。節(jié)點山電位命方程野的推夸導過估程：（以杠下圖迷為例泄）I1ABR1R2+--+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5C則：各支愉路電砌流分暈別為極：設：節(jié)點湯電流島方程狂：A點奔：B點弄：將各吼支路燃電流擴代入A、B兩節(jié)厚點電攏流方殊程，然后灶整理堡得：其中圖未知濤數(shù)僅雙有：VA、VB兩個寄。結點算電位獸法列舒方程莖的規(guī)涌律以A結點為例娘：方程掉左邊：未知須結點翠的電沾位乘跪上聚浪集在盆該結棄點上所有殺支路閉電導摘的總野和（稱自電旨導）減雨去相演鄰結價點的名電位暑乘以釣與未丟知結老點共有螞支路擱上的劉電導（稱互電犧導）。R1R2+--+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5CAB方程鉆右邊：A結點的療電激別（電施源）設流之呢和（流入腸為正昌，流陸出為蔑負）。按以裂上規(guī)趣律列稻寫B(tài)節(jié)點些方程端：R1R2+--+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5CAB應用暈舉例才（1放）I1E1E3R1R4R3R2I4I3I2AB電路蹈中只傘含兩煎個節(jié)點抗時，組僅剩捏一個蒙未知貪數(shù)。VB=0V設:則：I1I4求設：電路帖中含涼恒流匙源的誦情況失：與恒惕流源踏串聯(lián)的電蹈阻不鍛在自電該導中翠出現(xiàn)糕。則：BR1I2I1E1IsR2ARS?應用雀舉例恒（2怕）正確：R1I2I1E1IsR2ABRS節(jié)點荒電位檔法求海解步翼驟：（1氧）指言定參尾考節(jié)彼點。（2錫）列型出節(jié)何點電討位方落程（自炒導為正，互稼導為負）。（3鞏）電君流源天流入管節(jié)點臉為正，流鐮出為負。（4周）根枯據(jù)歐導姆定捐律，柄求出包個支鵲路電膀流。在多答個電吩源同醒時作蜂用的線性乒電路(電叢路參管數(shù)不鄰隨電賭壓、勸電流靈的變字化而店改變共)中掏，任黃何支釣路的薄電流裂或任睛意兩良點間走的電仰壓，套都是各個步電源頸單獨扮作用盛時所得苦結果票的代數(shù)哥和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原電路I2''R1I1''R2ABE2I3''R3+_E2單獨作用概念綁:+_AE1BI2'R1I1'R2I3'R3E1單獨作用2.聰4皆疊加層原理證明：BR1E1R2AE2I3R3+_+_（以I3為例）I2'I1'AI2''I1''+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_E1+B_R1R2I3'R3R1R2ABE2I3''R3+_令：I3'I3''令：ABR1E1R2E2I3R3+_+_其中:例+-10I4A20V1010用疊茶加原耕理求可：I=突?I'=2AI"=爽-1AI排=移I'哭+內(nèi)I"屯=1A+10I′4A1010+-10I"20V1010解：將電披路分雅解后島求解應用訪疊加繩定理埋要注嬸意的橡問題1.躍疊加步定理只適鍋用于摘線性柏電路（電治路參唐數(shù)不邪隨電產(chǎn)壓、電流貞的變姐化而敲改變?nèi)荆?。分解電路時只需保留一個電源，其余電源“除源”：即將恒壓源短路，即令E=0；恒流源開路，即令Is=0。電路的其余結構和參數(shù)不變，3.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、分電流的代數(shù)和。=+4.征疊加去原理立只能火用于膜電壓割或電誦流的毫計算觀，不能良用來求功苦率。如蜓：5.運用疊加定理時也可以把電源分組求解，每個分電路的電源個數(shù)可能不止一個。設：則：I3R3=+名詞直解釋：無源側(cè)二端仔網(wǎng)絡：二端松網(wǎng)絡矛中沒墻有電讓源有源委二端晉網(wǎng)絡：二端列網(wǎng)絡例中含妥有電生源二端鍵網(wǎng)絡跨：若一酸個電皂路只攏通過忙兩個岸輸出練端與隱外電干路相聯(lián)太，則碰該電顆路稱鳥為“百二端仍網(wǎng)絡罩”。（T許wo惕-t汁er生mi甩na礎ls擋=評O頂ne倉p萌or枝t）ABAB2.蒼5戴維伍南定理（等增效電芬源定懲理）等效獻電源甩定理的概幕念有源疊二端跪網(wǎng)絡用電茄源?；糜裥吞胬p代，便散為等余效電源劫定理振。有源二端網(wǎng)絡用電壓源模型替代-----戴維寧定理有源二端網(wǎng)絡用電流源模型替代----諾頓定理有源二端網(wǎng)絡R注意畜：“就等效杠”是凡指對渠端口刑外等精效概念：有源二端網(wǎng)絡用電壓源模型等效。

戴維物南定渠理RO+_RE等效嶄電壓奶源的內(nèi)阻首（R0）等于零有源膨二端晨網(wǎng)絡除源后相棋應的孝無源勁二端窄網(wǎng)絡建的等恐效電鼓阻。司（除源：電偉壓源什短路粒，電沿流源枝斷路蠟）等效監(jiān)電壓凈源的電動蛋勢（E）等于剖有源閥二端網(wǎng)絡納的開芹路電蒙壓U0；有源二端擊網(wǎng)絡R有源二端網(wǎng)絡AB相應的無源二端網(wǎng)絡ABABER0+_RAB例1費：已知鴉：R1=2著0、R2=3償0繪R3=3通0涂、第R4=2內(nèi)0掙E=1蹤蝶0V求：拔當R5=1促0波時，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E等效靜電路有源二端網(wǎng)絡第一塌步：搞求開灘端電駁壓U0第二刺步：彎求輸您入電走阻R0U0R1R3+_R2R4EABCDCR0R1R3R2R4ABD=2030+3020=24+_ER0R5I5等效電路R5I5R1R3+_R2R4E第三互步：昨求未泊知電套流I5+_ER0R5I5E

=U0

=2VR0=24時例2漆：求：U=?4450533AB1ARL+_8V_+10僚VCDEU第一穗步：豈求開拴端電程壓U0。_+4450AB+_8V10螞VCDEU01A5此值是所求結果嗎？第二勾步：求輸撐入電所阻R0。R044505AB1A+_8V_+10芹VCDEU044505+_ER0579V33Ｕ等效畢電路4450533AB1ARL+_8V+10VCDEU第三圈步：奏求解企未知劇電壓Ｕ+_ER0579V33Ｕ有源二端網(wǎng)絡AB概念：有源二端網(wǎng)絡用電流源模型等效。

=ABIsR0等效日電流恩源Is為有源二端孟網(wǎng)絡券輸出班端的短路聽電流等效電阻仍為相應除源二端網(wǎng)絡的等效電阻R02.贊6保諾頓醒定理例：R5I5R1R3+_R2R4E等效出電路有源二端網(wǎng)絡R1R3+_R2R4R5EI5已知甘：R1=2登0、R2=3爆0眾R3=3滋0答、R4=2夕0逝E=1鑰0V求：縱當R5=1餡0遲時，I5=?第一步澡：求呈輸入群電阻R0。CR0R1R3R2R4ABDR5I5R1R3+_R2R4ER1=20,

R2=30R3=30,R4=20E=10V已知：第二抽步：粘求短冤路電復流IsVA=VBI0=0酬?R1//R3R2//R4+-EA、BCD有源拆二端樹網(wǎng)絡DR1R3+_R2R4EACBR5IsR1=20、

R2=30R3=30、R4=20

E=10V已知：BCIsDR3_R2R4EAR1+I1I2AIIIs083.021=-=R5I5R1R3+_R2R4EI5ABIs240.083AR510R0等效六電路第三蟻步：竊求解炭未知反電流I5。I5ABIs240.拌08堅3AR510R0(三肌)暴等尤效電產(chǎn)源定丑理中齡等效滴電阻戚的求多解方汪法求簡曉單二置端網(wǎng)筑絡的膨等效食內(nèi)阻份時，診用串培、并遼聯(lián)的腫方法杜即可需求出拘。如貨前例離：CR0R1R3R2R4ABD串/愉并聯(lián)糞方法濤?不能卵用簡點單芽串/眨并聯(lián)方法跟求貨解，怎么顫辦？求某在些二皮端網(wǎng)罰絡的趴等效辰內(nèi)阻籌時，匪用串駕、并咳聯(lián)的嶺方法餅則不奪行。糟如下采圖：AR0CR1R3R2R4BDR5方法（1廟）:求娃開端避電壓U0與短路卵電流Is開路夠、短沫路法有源網(wǎng)絡U0有源網(wǎng)絡Is+-ROEIs=EROU0=E+-ROE等效內(nèi)阻U0EIs=ERO=RO負載進電阻功法加負羊載電贈阻RL測負犬載電拉壓UL方法營（2竟）:RLUL有源網(wǎng)絡U0有源網(wǎng)絡測開次路電揭壓U0加壓洽求流塌法方法（3蔬）:無源網(wǎng)絡IU有源網(wǎng)絡則：求電流I步驟：有源網(wǎng)絡無源網(wǎng)絡外加電壓UUIR1R2R0+-R1R2+-E1E2加壓求流加壓稼求流路法舉極例電路柔分析撒方法聰共講障了以譽下幾啟種：兩種餅電源堂等效鵲互換支路懶電流撤法結點哨電壓弓法疊加其原理等效鋼電源舊定理戴維沈?qū)幎ú览碇Z頓雅定理

總結每種方法各有什么特點？適用于什么情況？電路容分析挨方法并小結牽:例++-+-E3E1E2-R1RRRI1I2I3I4I5I6以下電路用什么方法求解最方便？提示：直接用基氏定律比較方便。I4

I5

I1

I6

I2

I3

電源非獨沙立源（受凳控源嬌）獨立艙源電壓扔源電流荒源2.革7底含受尤控源斗電路站的分逆析ibicECB受控炒源舉藍例ibic=

ibrbe獨立軋源和鴨非獨屈立源延的異吹同相同卻點：兩者臂性質(zhì)本都屬攻電源源，均抓可向廳電路提供簽電壓華或電旨流。不同恨點：獨立俯電源駁的電弊動勢貴或電裕流是變由非電能量提供膛的，獵其大爛小、室方向楚和電坦路中的脂電壓洪、電仔流無流關；受控產(chǎn)源的賣電動斯勢或背輸出耗電流叛，受春電路中韻某個脂電壓坊或電姿流的就控制奴。它不能獨孔立存竿在，其大賀小、逮方向柏由控尖制量決建定。受控津源分圣類U1壓控電壓源+-+-E壓控電流源U1I2流控電流源I2I1I1+-流控電壓源+-EVC貌VSVC道CSCC遮VSCC惹CS受控踐源電企路的盼分析論計算電路的基本定理和各種分析計算方法仍可使用，只是在列方程時必須增加一個受控源關系式。一般原則：例求：I1、最I2ED=0.4UAB電路參數(shù)如圖所示則：++-_Es20VR1R3R22A221IsABI1I2ED設VB

=0根據(jù)結點電位法解：解得：++-_Es20VR1R3R22A221IsABI1I2ED受控缸源電濕路分紹析計嚴算-狼要觸點（釀1）在用棕疊加低原理您求解殖受控女源電熱路時框，只丑應分雜別考據(jù)慮獨衰立源復的作牛用；頁而受劫控源女僅作溜一般呀電路墳參數(shù)哈處理配（不能佛除源）。ED

=0.4UAB例++-_EsIsEDABR1R3R2Es(1)Es

單獨作用++--R1R2ABED=0.4UABI1'I2'++-_Es20即VR1R3R22A221IsABI1I2ED(２)Is

單獨作用+-R1R2ABED=0.4UABI1''I2''Is根據(jù)疊加定理ED=0.漏4UAB解得代入數(shù)據(jù)得：Es(1第)Es單獨釀作用++--R1R2ABED=0.蘿4UABI1'I2'結點電壓法：(２續(xù))Is單獨旨作用+-R1R2ABED=0.鉗4UABI1''I2''Is（3幻玉）最刷后結咐果：+-R1R2ABIsI2''I1''Es++--R1R2ABED=0遺.4UABI1'I2'ED=0育.4UAB受控愛源電品路分躬析計男算往-日要點邁（2典）可以拜用兩炮種電域源互禮換、瓶等效釀電源畢定理覆等方羊法，揪簡化鞋受