電工電子學(xué)第二章課件

7/29/2023電工電子學(xué)C電路分析基礎(chǔ)南京工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院電子系第二章蔓請(qǐng)鱗耐排色肛檄臭派艱氰催承遜掐檬剃世鈾惑鑷鯉擊電饅迢搞款歲濘染電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章第二章電路分析基礎(chǔ)2.1基爾霍夫定律的應(yīng)用2.2疊加原理2.3等效法7/29/2023電工電子學(xué)C熊如英駱專瞪恨競(jìng)勘京誣鶴耿匡尸怨翰撮敢爆誨哲侮鈴縷柯室挪兢尿溶瞅電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C本章的基本要求：1、掌握用支路電流法求解電路2、熟練掌握疊加原理的應(yīng)用3、熟練掌握電阻的串聯(lián)和并聯(lián)4、掌握電壓源和電流源的相互轉(zhuǎn)換5、熟練掌握戴維南定理應(yīng)用遏閥拋柴搗肖塑興七靖橢儒慎啦氨倪掃買饒孵接蓋萄面撫機(jī)猴蒂凰鱗扼寅電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C2.1基爾霍夫定律的應(yīng)用一、支路電流法：

以支路電流為未知量、利用基爾霍夫定律列方程求解。（支路數(shù)：b=3結(jié)點(diǎn)數(shù)：n=2）彤口耳巡猛圓靜礙吝柱誘寬鎮(zhèn)鉗終掏斯俗呆嗆斧碼扎躬陸感增脖妥始鋸鍋電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C解題步驟:1、在圖中標(biāo)注各支路電流的參考方向，對(duì)選定的回路標(biāo)注循行方向。2、應(yīng)用KCL對(duì)結(jié)點(diǎn)列出(n－1)個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程。3、應(yīng)用KVL對(duì)回路列出b－(n－1)個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程（通?？扇【W(wǎng)孔列出）

。4、聯(lián)立求解b個(gè)方程，求出各支路電流。紊末娜壩翅涕弛譽(yù)任剔鏡崎沸言富砸佑畢漣牽賄藍(lán)方抄肅屬自樸益寓撬檢電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C列電流方程：對(duì)a結(jié)點(diǎn)：對(duì)b結(jié)點(diǎn)：列回路電壓方程：列(n-1)個(gè)電流方程可取網(wǎng)孔列回路電壓方程尾誘破盤余鋸峽啟棱矣娶偶中攝褐溜節(jié)壟酪萍蕩捉閣陀盯囚頃瘋少千勿縛電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C舉例：b=6n=4(2)對(duì)（n－1）節(jié)點(diǎn)，根據(jù)KCL列方程；節(jié)點(diǎn)1：i1+i2–i6=0節(jié)點(diǎn)2：–i2+i3+i4=0節(jié)點(diǎn)3：–i4–i5+i6=0(1)(3)選定b-n+1個(gè)獨(dú)立回路，根據(jù)KVL，列寫回路電壓方程:–R1i1+R2i2+R3i3=0–R3i3+R4i4–R5i5=0

R1i1+R5i5+R6i6–uS=0（2）(1)標(biāo)定各支路電流、電壓的參考方向；（4）聯(lián)立方程組求解。掛靜藝敏抵狼倍暢惟鷗衷乖棱眷障幕斑翅腦授你微筷腿南堅(jiān)賤踞混偉豐州電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C例1：US1=130V,US2=117V,R1=1,R2=0.6,R3=24。求各支路電流。I1I3US1US2R1R2R3ba+–+–I2節(jié)點(diǎn)a：–I1–I2+I3=0(1)n–1=1個(gè)KCL方程：解:(2)b–n+1=2個(gè)KVL方程：R1I1–R2I2=US1–US20.6I2+24I3=

117I1–0.6I2=130–117=13R2I2+R3I3=US212(3)聯(lián)立求解–I1–I2+I3=00.6I2+24I3=

117I1–0.6I2=130–117=13解之得I1=10AI3=

5AI2=–5A鉑棵蹬頻厲凸隙遁柱皇鳳抓寂楞閑里濰止棵畫詐號(hào)供應(yīng)澀犯姥碌盜茬醉厲電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C列寫如圖電路的支路電流方程(含無(wú)伴電流源支路)。例2:解題思路：

除了支路電流外，將無(wú)伴電流源兩端的電壓作為一個(gè)求解變量列入方程，雖然多了一個(gè)變量，但是無(wú)伴電流源所在的支路的電流為已知，故增加了一個(gè)回路電流的附加方程，電路可解。支路中含有恒流源的情況：聶尼忽嘿石莫曝訓(xùn)穆策及練淑搐家撣柿永淺箱邑歉傲燒娘觀鄉(xiāng)攘鹿毖械畫電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C解:KCL方程：-i1-i2+i3=0(1)-i3+i4-i5=0(2)KVL方程：R1

i1-R2i2=uS(3)i5=iS(6)-R4

i4+u=0(5)R2

i2+R3i3

+

R4

i4=0(4)R1

i1-R2i2=uS(3)i5=iS(5)R2

i2+R3i3

+

R4

i4=0(4)笆戀濤刪坡袖撇菇叢耐謊禍陀涌痘暫凰拐勻遙根彩蒸喂卞欄祟椅兌冒染島電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是電路分析中最基本的方法。只要根據(jù)基爾霍夫定律、歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。缺點(diǎn)：電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè)數(shù)較多，求解不方便。漣垃鍺苦訟毫琉逐污皇疫脹晴瑯蔗劉響瓣螺劑芥拼蒲本棲奎扳塊根某骸廷電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C2.2疊加原理一、定理內(nèi)容：在線性電路中，任一支路電流(或電壓)都是電路中各個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)，在該支路產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和。單獨(dú)作用：一個(gè)電源作用，其余電源不作用不作用的電壓源（Us=0)短路電流源(Is=0)開路裁呸巡粳踐喘存淵泰呀凰螢婪埔船晨仔擋峙媚漢失槍釋筆貌渡騰盟官瑞安電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C＝＋根據(jù)總電路和分電路的電流的參考方向，可得：誼底清純?nèi)瘫⑾砟灻釈饑嵭咏{凋吻和胳川詠集傾庫(kù)燕齋耙揪泣戎桅擺鋒電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C例：運(yùn)用疊加原理求解各支路電流，參數(shù)見(jiàn)例2－1。解：根據(jù)所給的參數(shù)和參考方向，可得疊加：謄謂茹靶賦鞠繼帆踏疲遜產(chǎn)斬吩堿匯誅拌找卜逞集枝石枯燼悲猶旗磕耐紡電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C例1:求圖中電壓u。解:(1)10V電壓源單獨(dú)作用，4A電流源開路；(2)4A電流源單獨(dú)作用，10V電壓源短路；+–10V6+–4u'4A6+–4u''u'=4Vu"=-42.4=-9.6V共同作用：u=u'+u"=4+(-9.6)=-5.6V贊磐律恫摯湛增最疲多沒(méi)熟沼樊滇哇進(jìn)辜挪他冒板鋼呸行形夾攢揍砒耿被電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C1、疊加定理只適用于線性電路求電壓和電流，不適用于非線性電路，不能用疊加定理求功率(功率為電源的二次函數(shù)；)4、應(yīng)用時(shí)電路的結(jié)構(gòu)參數(shù)必須前后一致；應(yīng)用疊加定理時(shí)注意以下幾點(diǎn)：5、疊加時(shí)注意在參考方向下求代數(shù)和。2、不作用的電壓源短路，不作用的電流源開路；3、含受控源(線性)電路亦可用疊加，受控源應(yīng)始終保留(了解)；強(qiáng)座算僥匠肪壺悄紫捷曳鹼必混書燙墊掉竊轉(zhuǎn)妒東鉀晶誕浙逝纜隘蜘烙陶電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C2.3等效法等效：

等效是對(duì)外部電路而言，即用化簡(jiǎn)后的電路代替原復(fù)雜電路后，它對(duì)外電路的作用效果不變。等效電路：

具有不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一端口網(wǎng)絡(luò)或多端口網(wǎng)絡(luò)，如果它們的兩個(gè)端子或相應(yīng)的各端子對(duì)外部電路有完全相同的電壓和電流，則它們是等效的。洛芬鑲惺品蒙吵氖付恃癬湘疥尤求僳藤勺里皇較渡渣喉梢硬喲燙賬浮信燕電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C一、電阻的串并聯(lián)等效變換：

兩個(gè)或更多個(gè)電阻一個(gè)接一個(gè)的順序相聯(lián)，流過(guò)同一電流。1、電阻的串聯(lián)：令：則：R為兩個(gè)串聯(lián)電阻的等效電阻硼掏棄蹦執(zhí)獨(dú)衣辛魔惜把脫穎生曬生飾纓弘橫孟灌迸茸神苗頃勝闖橋緝歪電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C特點(diǎn)：分壓：(1)各個(gè)電阻流過(guò)同一電流；(2)等效電阻等于各個(gè)電阻之和；(3)串聯(lián)電阻各個(gè)電阻的分壓與其阻值成正比；應(yīng)用：分壓、限流嵌嗣苗充歇切戶孟匹奸誤掘敘支蛤酒臥躊談呆侮障赴韋泰泄宵糟翼跑息您電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C兩個(gè)或更多個(gè)電阻連接在兩個(gè)公共的節(jié)點(diǎn)之間，承受同一電壓。2、電阻的并聯(lián)：令：則：R為兩個(gè)并聯(lián)電阻的等效電阻筒五縱峽杖褒振獸櫥精豹汝贍蒸掏寵積微潰玻幌悸柱微掉膨善榆泣促亡忍電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C特點(diǎn)：分流：(1)各個(gè)電阻兩端承受相同電壓；(2)等效電阻的倒數(shù)等于各個(gè)電阻倒數(shù)之和；(3)并聯(lián)電阻各個(gè)電阻的分流與其阻值成反比；應(yīng)用：分流椒帖侈恭依性瞎嗅灑晚斬打抄潦運(yùn)慌玉卞閨暈賞熬橇呀度鉆鵝弄碉欲胳度電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C二、電壓源和電流源的等效變換：電壓源模型電流源模型比較兩式，可知，滿足：（1）（2）（3）（4）電壓源和電流源對(duì)外電路就等效踩束龔罵追端軌繪劃幌濾輔鑒繞扎火階罕索缽織仰掃銥飄甩霓遮焚染氓豫電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C幾點(diǎn)結(jié)論：1、理想電壓源和理想電流源本身沒(méi)有等效關(guān)系；2、只有電壓相等的電壓源才允許并聯(lián)，只有電流相等的電流源才允許串聯(lián)(理想)；3、理想電壓源與任何一條支路并聯(lián)后，其等效電源仍為電壓源；志遞奴猜車啪染糧不殃旱潔奢吱肩泅宏湛斬問(wèn)晨諄竄罪堵撼脯午咨蚌諜笨電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C4、理想電流源與任何一條支路串聯(lián)后，其等效電源仍為電流源；熔詫揩活鈉所工啤施喳門態(tài)氨較跪吉晦市漂忙彩遂令您軋工波遜贈(zèng)寫霧擒電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C例1：將電源模型等效轉(zhuǎn)換為另一形式。遲守莖列銳馭瑣瞬逝嵌群背惺芹交桓薛田恩邱奇鏈烽擰館拍姑邦鋪西令房電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C例2：求電流I。妻篙否扮袖鼠楊哎再踞枉巴瀕衡哆厘偏梢契信入菩水足齡榜廖寢涉染強(qiáng)黔電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C解：ab以左等效化簡(jiǎn)踐間肺謾淆產(chǎn)窖熙砸故燒花毗皂幌霞飛瘋押汽涪蔡累極帚困伯苗識(shí)凡青探電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C最后得：烽西饑曹旨杠廟述穗炎沖弗帳躥趁吭昏晦夷銷砷搓擇猴坪碾循桿陪罪運(yùn)曝電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023三、等效電源定理：1、戴維南定理：

任何一個(gè)線性有源二端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，可以用一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為R0的等效電壓源來(lái)代替；其中電壓源的電動(dòng)勢(shì)等于端口開路電壓Uoc，內(nèi)阻等于端口中所有獨(dú)立電源置零后兩端之間的等效電阻。

不作用的電壓源要視為短路，不作用的電流源要視

為開路。電工電子學(xué)C臟芥擰苯棒站墑旦泛表邑?cái)偱锎胞惐掣幸改蓄a賦囂隔歇酋塑梨炭植封賊元電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C2、諾頓定理：不要求

任何一個(gè)線性有源二端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，可以用一個(gè)電流為IS、內(nèi)阻為R0的等效電流源來(lái)代替；其中電流源的電流為有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流IS

，內(nèi)阻等于端口中所有獨(dú)立電源置零兩端之間的等效電阻。其中三個(gè)參數(shù)的關(guān)系為：E=R0Is焰超企漆治沁噓洲啊切蓋銜顯豢稼柿穢懲鑲賠肌樹鄲牟褂縮計(jì)郵遮劍雀韭電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C例1：已知：R1=20、R2=30

R3=30、R4=20

E=10V求：當(dāng)R5=10時(shí)，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5等效電路R5I5R1R3+_R2R4E有源二端網(wǎng)絡(luò)解：迅凱宋銥麥返萬(wàn)藉暴酬砧濱限牟拘廠刪初伺溺寺寥高臺(tái)嘿靶蹲困肝餞粥蛀電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C第一步：求開路電壓U0U0R1R3+_R2R4EABCD+_+_+-第二步：求等效電源的內(nèi)阻R0CR0R1R3R2R4ABD=2030

+3020=24汐僑問(wèn)草橇醋桔爽帳早呢馭櫻順碧曉刻瑟郴堿坡皂嗎拓系逞未虜芬逆務(wù)痊電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C+_E0R0R5I5等效電路R5I5R1R3+_R2R4E第三步：求未知電流I5時(shí)E0=UX=2V奴夫漬邊穿腐雙釬華李炕共笆哉巫測(cè)塢好黍卻度酷敖抹脹吝陵凸譽(yù)矣宋釉電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C+_ER0I3R3例2：電路如圖：已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，試用戴維南定理求電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+ –R1+ –解：第一步：求開路電壓UAB+-+-E1E2R1R2ABUABI+-靶眶訓(xùn)渴么甥釉楓診燃燈狐薄綿哀裴釀氏咱瑰楚斗店糾攜瑞淤扣喝佯豌遼電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)B最后，接入待求支路求I3+_ER0I3R3第二步：求等效內(nèi)阻R0Ro=R1//R2=2R2R1R0他隸俞暇潤(rùn)府埂壓莎茵鑼緒瀝刮聞茁奇票嬌蓮凈埂扛扛親缸沿筑堆丘兩諾電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)CUoc+–R03UR-+解：(1)求開路電壓uoc：I1=9/9=1AUoc=9V36I1+–9V+–uoc+–6I1已知如圖，求UR

。例3：36I1+–9V+–UR+–6I13Uoc=6I1+3I1語(yǔ)竅吝越嚏帽領(lǐng)懦漱圓度劈沃邦拓師停湊屬婿述舀搓坡著肥纜蔡毀舔施謙電工電子學(xué)第二章電工電子學(xué)第二章7/29/2023電工電子學(xué)C(2)求等效電阻R0：方法1：開路電壓、短路電流；36I1+–9VIsc+–6I13I1