電路方法課程課件

第2章電路的分析方法2.3電源的兩種模型及其等效變換2.4支路電流法2.1電阻串并聯(lián)接的等效變換2.7戴維寧定理與諾頓定理2.6疊加定理2.5結(jié)點電壓法2.1電阻串聯(lián)與并聯(lián)2.1.1電阻的串聯(lián)特點:1)各電阻一個接一個地順序相聯(lián)；兩電阻串聯(lián)時的分壓公式：R=R1+R23)等效電阻等于各電阻之和。4)串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比。R1U1UR2U2I+–++––RUI+–2)各電阻中通過同一電流；應(yīng)用：降壓、限流、調(diào)節(jié)電壓等。2.2.2電阻的并聯(lián)兩電阻并聯(lián)時的分流公式：3)等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和；4)并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比。特點:1)各電阻聯(lián)接在兩個公共的結(jié)點之間；RUI+–I1I2R1UR2I+–2)各電阻兩端的電壓相同；應(yīng)用：分流、調(diào)節(jié)電流等。2.3電源的兩種模型及其等效變換2.3.1電壓源

由上圖電路可得:U=E–IRo

若R0=0理想電壓源:U

EU0=E

電壓源外特性曲線IUIRLR0+-EU+–電壓源由電動勢E和內(nèi)阻R0串聯(lián)組成若R0<<RL，U

E，可近似認為是理想電壓源。理想電壓源0理想電壓源（恒壓源）例1：(2)輸出電壓是一定值，恒等于電動勢。

(3)恒壓源中的電流由外電路決定。特點:(1)內(nèi)阻R0

=0IE+_U+_設(shè)

E=10V，接上RL后，恒壓源對外輸出電流。RL

當RL=1時，U=10V，I=10A當RL=10時，U=10V，I=1A外特性曲線IUE0電壓恒定，電流隨負載變化2.3.2電流源IRLR0UR0UIS+－U0=ISR0

電流源的外特性IU理想電流源0IS電流源由電流IS和內(nèi)阻R0并聯(lián)組成由上圖電路可得:若R0=

理想電流源:I

IS

若R0>>RL，I

IS

，可近似認為是理想電流源。理想掉電流劫源（賊恒流致源)例1血：(2荒)矛輸饞出電流是辟一定張值，烏恒等限于電斷流IS；(3蜻)忌恒瓦流源分兩端盆的電積壓U由外抵電路虛決定展。特點舟:(1我)停內(nèi)掠阻R0=

拐；設(shè)IS=索10該A味，接棵上RL后，仁恒流眼源對懸外輸斜出電期流。RL當RL=表1

惜時予，I=貞10絕A庸，U=追10絕V當RL=凝10

巨時混，I=瓣10葵A漸，U=昨10危0V外特牙性曲殺線IUIS0IISU+_電流嚴恒定蚊，電留壓隨誘負載泰變化家。電壓蛾源中喝的電納流I=枕IS原則：Is不能能變，E不能胖變。恒流塌源兩無端的盲電壓就？電壓至源中殃的電著流如何象決定飼？電溫流源兩灣端的暮電壓超等于多芽少？IER_+abUab=?Is+_例1呈：2.報3.庫3電壓歸源與奮電流書源的云等效柴變換由圖壯a：U=E－IR0由圖b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–電壓源RLR0UR0UISI+–電流源等效變換條件:E=ISR02）碑等效從變換時，徑兩電而源的參考熟方向要一激一對混應(yīng)。3）理想武電壓必源與鄉(xiāng)豐理想紐奉電流輛源之市間無畢等效虧關(guān)系后。1）社電壓艦源和輛電流遷源的母等效開關(guān)系膠只對外電路灰而言淘，對電直源內(nèi)部不等宋效。注意烈事項帝：R0+–EabISR0abR0–+EabISR0ab4）旺任何滋一個夜電動荷勢E和某末個電痛阻R串聯(lián)認的電階路，都可邊化為膊一個電流帽為IS和這乞個電艙阻并貢聯(lián)的噸電路建。例1劫:求下堂列各來電路歲的等健效電票源解:+–abU2

5V(a)+

+–abU5V(c)+

a5AbU3

(b)+

a+-2V5VU+-b2

(c)+

(b)aU5A2

3

b+

(a)a+–5V3

2

U+

例2絹:試用唉電壓悅源與彩電流勺源等柜效變架換的袍方法計算榆2電筍阻中幻玉的電鑼流。6V3

+–+–12V2A6

1

1

2

I(a)解:–8V+–2

2V+2

I(d)2

4A2

2

2

2V+–I(c)2A3

1

2

2V+–I2A6

1

(b)由圖(d盆)可得2.畜4支路言電流恒法支路依電流甩法：以支幣路電途流為葬未知膨量、冰應(yīng)用土基爾葡霍夫定律司（K輩CL疑、K費VL找）列鴿方程謎組求電解。對上宮圖電慕路支路撈數(shù)：劍b答=3襲結(jié)點甜數(shù)：孫n濟=212ba+-E2R2+-R3R1E1I1I3I23回路裹數(shù)蘆=吸3途單久孔回近路（氧網(wǎng)孔開）=合2若用屠支路隔電流區(qū)法求彎各支踢路電塑流應(yīng)檢列出鍵三個哄方程1.在圖幸中標案出各魂支路負電流此的參牽考方挖向，墳對選槐定的螞回路標出文回路誕循行冠方向塊。2.應(yīng)用湯K紅CL揮對紹結(jié)點列出(值n－封1云)個獨富立的極結(jié)點棗電流方程代。3.應(yīng)用咬K噸VL坦對劈燕回路列出b－冊(永n－膽1飲)個獨立遠的回指路電壓扶方程（通常懸可取網(wǎng)孔列出）。4.蘆聯(lián)濕立求北解逐b填個方筒程，柴求出隙各支紗路電券流。ba+-E2R2+-R3R1E1I1I3I2對結(jié)噸點a：例1：12I1+I2–I3=0對網(wǎng)緒孔1：對網(wǎng)踢孔2：I1R1+I3R3－E1=0E2－I2R2－I3R3=0支路費電流匪法的袖解題醉步驟夜:1.巖應(yīng)用昏KC荷L列蜻(n疫-1畫)個糾結(jié)點深電流安方程因支柱路數(shù)b=6透，所以玩要列頓6個秒方程節(jié)。2.耕應(yīng)淡用K相VL早選網(wǎng)蚊孔列敘回路恢電壓或方程3.邪聯(lián)立醒解出IG支路劈燕電流穴法是畫電路磚分析靜中最渣基本恨的方面法之澆一，悟但當袋支路悉數(shù)較泄多時鼓，所印需方驅(qū)程的專個數(shù)遼較多壟求解皇不方違便。例2唐：adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I對結(jié)奸點a：I1–I2–IG=僅0對網(wǎng)嘉孔a卷bd度a：IGRG–I3R3+I1R1=牢0對結(jié)屋點b：I3–I4+IG=起0對結(jié)腥點c：I2+I4–I=前0對網(wǎng)鴿孔a駛cb滴a：I2R2–I4R4–IGRG=及0對網(wǎng)衰孔b征cd渡b：I4R4+I3R3=E試求疾檢流腔計中閱的電彼流IG。RG支路例數(shù)b=4塊，但彈恒流謹源支叔路的陪電流社已知蘆，則未等知電五流只身有3廁個，能否趴只列為3個漿方程紋？例3對：試求宗各支已路電街流。baI2I342V+–I112

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cd12支路售中含跟有恒蘇流源?？梢匀?。注意祖：1.當支隙路中著含有屑恒流霜源，若在俘列K睜VL慚方程傲時，所選趙回路屆中不田包含覺恒流矛源支牌路，這時下，電蒸路中切有幾再條支晝路含窯有恒鹿流源專，則呢可少甩列幾摸個K遍VL艙方程佛。2.若所桌選回茂路中危包含弓恒流凳源支勝路，則因膨恒流擊源兩格端的河電壓謝未知薄，所醫(yī)以，齊有一雅個恒燙流源廚就出桐現(xiàn)一肉個未壤知電倦壓，據(jù)因此鉛，在醉此種紀情況帥下不徒可少戚列K鍋VL草方程首。1.域應(yīng)用懷KC熟L列倒結(jié)點音電流伏方程支路辦數(shù)b=4寬，但燃恒流疤源支似路的點電流它已知會，則未知搜電流匙只有威3個射，所曲以可現(xiàn)只列喊3個病方程躁。2.畫應(yīng)耗用K皮VL轎列回納路電膛壓方賴程3.商聯(lián)立島解得攪：I1=橫2A鬼，I2=央–3擾A，I3=6詳A例3逆：試求栗各支退路電菜流。對結(jié)謀點a：I1+I2–I3=步–匪7對回怎路1：1弱2I1–援6I2=侍42對回源路2：6I2+章3I3=挽0baI2I342V+–I112

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cd當不焰需求a、c和b、d間的奶電流勸時，聰(a、c)(b、d)可京分別弱看成譽一個要結(jié)點慎。支路軋中含忙有恒蹈流源。12因所拐選回解路不緊包含著恒流撿源支鋼路，推所以性，3冠個網(wǎng)值孔列蜻2個井KC廁L方鏈程即則可。1.呀應(yīng)用稅KC鉗L列尼結(jié)點印電流蠻方程支路充數(shù)b=4夫，且技恒流繡源支碼路的舒電流婚已知腳。2.踐應(yīng)幸用K洞VL劉列回化路電蒙壓方條程3.保聯(lián)立很解得穗：I1=球2A吃，I2=糖–3忠A，I3=6府A例3忠：試求扮各支規(guī)路電商流。對結(jié)霧點a：I1+I2–I3=癢–填7對回眠路1：1檔2I1–捕6I2=晉42對回頁路2：6I2+UX=敬0baI2I342V+–I112

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cd12因所籍選回施路中家包含臺恒流頂源支映路，而恒謹流源末兩端犧的電慨壓未奏知，所以飼有3標個網(wǎng)輩孔則蔥要列仙3個犁KC陜L方慶程。3+UX–對回押路3：–UX+3I3=稼0支路靠電流帥法小摩結(jié)解題讀步驟結(jié)論凳與引摧申12對每識一支托路假淚設(shè)一未值知電膊流1.黃假設(shè)循未知總數(shù)時扁，正浸方向銀可任等意選彎擇。4解聯(lián)疑立方立程組#1#2#3根據(jù)涌未知葡數(shù)的孔正負捷決定江電流寄的實舊際方摸向。3對每個節(jié)點有列電流方程：對每個回路有列電壓方程：2.訪原則慣上，適有B個支昏路就撓設(shè)B個未奧知數(shù)暈。（恒芽流源梁支路鋒除外醬）例外鎖？若電路有N個節(jié)點，則可以列出？個獨立方程。(N-1姿)I1I2I32.橡獨立紐奉回路鹿的選輩擇：1.未知數(shù)=B，已有(N-1)個節(jié)點方程，需補退足B-（N-1）個方膊程。一般賺按網(wǎng)瞎孔選冊擇支路忘電流鞠法的漆優(yōu)缺鍬點優(yōu)點例：支路眾電流司法是銳電路裹分析疏中最絞基本穩(wěn)的方法南之一踐。只沈要根以據(jù)基紛爾霍寄夫定越律、歐姆漢定律懶列方卵程，攀就能潮得出眠結(jié)果萄。缺點續(xù)：電路馳中支誕路數(shù)刪多時圾，所州需方舊程的手個數(shù)較將多，槍求解脅不方額便。支路蓮數(shù)B=4須列類4個灶方程候式ab2.擇5兆結(jié)點啊電壓上法結(jié)點蓮電壓拖的概為念：任選電路中某一結(jié)點為零電位參考點（用標記），其它各結(jié)點對參考點的電壓，稱為結(jié)點電壓。解題思路:

假設(shè)一個參考點，令其電位為零，

求各支路的電流或電壓。以其它節(jié)點電壓為未知數(shù)列方程，

結(jié)點藥電壓革法適枯用于怪支路竹數(shù)多落，結(jié)播點少仆的電國路。返回后一麥頁前一奶頁解方程求各結(jié)點電壓，

結(jié)點叢電壓烘方程吵的推考導過擾程(蚊2個會結(jié)點董)設(shè)：各支路電流分別為：對a結(jié)點列電流方程：返回后一瀉頁前一史頁baE2+-I2ISI3E1+-I1R1R2R3+－E1+-I1R1U+－則有：整理：一般表達式：（彌爾曼定理）返回后一株頁前一蜜頁結(jié)點享電壓吐方程炒的推飛導過侄程(洽2個藥結(jié)點愧)1.防彌爾蔑曼定革理僅箏適用緩于兩膀個結(jié)撇點的晌電路笛.返回后一小頁前一勿頁注意眾：2.此實際壯使用滅中最弊好記居住方渠法,閣而不崇是公湯式。設(shè)：Vb=狹0支路益中含從恒流徹源則：?分母釘中不榨應(yīng)出討現(xiàn)恒糧流源楊支路煮的電踩導返回后一反頁前一守頁結(jié)點位電壓炒法應(yīng)用條舉例bR1I2I1E1ISR2aRS+－例2銅:+－R1E1－+R2E2R3IS1IS2ab電路喊如圖從：已知列：E1=5泛0唯V、川E2=3繡0嘩VIS1=7葡A烏、IS2=2激AR1=2、觀R2=3鑰

港、R3=5劣

試求尤：結(jié)讓點電丙壓Uab和各嬸元件膨的功臭率。解：1.應(yīng)用彌爾曼定理求結(jié)點電壓Uab返回后一陜頁前一機頁2.薪6囑疊技加原竿理疊加介原理夢：對于線性宅電路，任際何一有條支渾路的朽電流匠，都島可以肝看成乳是由噴電路們中各季個電劣源（絨電壓管源或徹電流受源）猴分別貢作用筆時，淺在此司支路弦中所舌產(chǎn)生霜的電籍流的多代數(shù)寨和。原電路+–ER1R2(a)ISI1I2IS單獨作用R1R2(c)I1''I2''+ISE單獨作用=+–ER1R2(b)I1'I2'疊加矛原理由圖惜(傲c)己，當IS單獨懲時同理：I2=I2'+I2''由圖蜓(辱b)言，當E單獨塘時原電路+–ER1R2(a)ISI1I2IS單獨作用R1R2(c)I1''I2''+ISE單獨作用=+–ER1R2(b)I1'

I2'

根據(jù)胞疊加該原理1.繞疊加昆原理只適益用于義線性毒電路。3.不作鉗用電隆源的處棟理：E=德0，即將E短路；Is=0攀，即將Is開路。2.鉗線性櫻電路損的電習流或暖電壓展均可斤用疊膛加原懼理計跨算，但功率P不能賓用疊冊加原百理計梯算。例關(guān)：注意樂事項鞠：5.連應(yīng)演用疊破加原從理時沸可把斃電源漁分組芹求解守，欺即每川個分凡電路中的愧電源量個數(shù)椅可以財多于意一個墨。4.衰解猛題時每要標層明各訓支路臥電流響、電牢壓的贈參考強方向尼。若分正電流總、分醉電壓雁與原候電路繁中電叛流、橋電壓予的參饑考方向相反時，圖疊加邁時相尖應(yīng)項宣前要帶負杠號。例：電路殲如圖罪，已長知E陡=10雨V、IS=1匆A艱，R1=10

R2=帳R3=5

簡，試院用疊介加原赤理求降流過R2的電塔流I2和理嘆想電丑流源IS兩端促的電匆壓US。(b及)E單獨重作用將IS斷開(c妙)IS單獨浴作用將E短接解：怎由圖音(砌b)(a)+–ER3R2R1ISI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2

+–US

例：電路混如圖押，已竊知E垃=10須V、IS=1暖A寄，R1=10

R2=昨R3=5

次，試精用疊冷加原班理求矮流過R2的電懶流I2和理省想電展流源IS兩端請的電商壓US。(b究)E單獨諸作用(c山)IS單獨憐作用(a)+–ER3R2R1ISI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2

+–US

解：突由圖懸(c墳)2.菊7戴維孫寧定井理二端雄網(wǎng)絡(luò)訪的概激念：二端陽網(wǎng)絡(luò)罩：具有朱兩個百出線烏端的蓋部分囑電路雅。無源彼二端蒸網(wǎng)絡(luò)地：二端網(wǎng)飯絡(luò)中位沒有營電源括。有源鏟二端裁網(wǎng)絡(luò)免：二端功網(wǎng)絡(luò)仇中含值有電狠源。baE+–R1R2ISR3baE+–R1R2ISR3R4無源求二端床網(wǎng)絡(luò)有源野二端串網(wǎng)絡(luò)abRab無源二端網(wǎng)絡(luò)+_ER0ab電壓剃源（戴棕維寧崇定理煤）電流茂源（諾妨頓定爽理）ab有源二端網(wǎng)絡(luò)abISR0無源肆二端悲網(wǎng)絡(luò)缸可化拒簡為蛛一個障電阻有源帖二端升網(wǎng)絡(luò)謀可化衫簡為給一個調(diào)電源任何苦一個睡有源否二端線性網(wǎng)絡(luò)掌都可盯以用連一個廊電動婆勢為E的理庭想電腫壓源辨和內(nèi)部阻R0串聯(lián)溝的電叨源來鈔等效膜代替劣。有源二端網(wǎng)絡(luò)RLab+U–IER0+_RLab+U–I等效救電源蒙的內(nèi)決阻R0等于那有源場二端掛網(wǎng)絡(luò)開中所夕有電崖源均王除去倡（理巨想電磚壓源陷短路墻，理快想電喬流源須開路甜）后男所得秧到的硬無源古二端箱網(wǎng)絡(luò)a勾、b兩端摩之間暗的等海效電投阻。等效炊電源情的電圈動勢E就是哈有源霜二端禮網(wǎng)絡(luò)板的開免路電趙壓U0，即將負載欣斷開恥后a這、b兩端打之間宴的電湊壓。等效施電源例1驚：電路尋如圖么，已預知E1=4假0V緣瑞，E2=2恐0V怪，R1=R2=4，R3=1盼3駛，職試用冒戴維級南定防理求部電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–ER0+_R3abI3ab注意招：“稼等效弟”是腫指對抬端口劉外等翻效即用等日效電姜源替不代原赤來的慨二端宜網(wǎng)絡(luò)介后，棍待求估支路多的電源壓、遷電流淚不變伏。有源混二端遵網(wǎng)絡(luò)等效挖電源解：縣1.居斷開紛待求蜂支路腎求等歷效電據(jù)源的妨電動撤勢E例1筑：電路誘如圖寄，已喊知E1=4非0V茶，E2=2塑0V休，R1=R2=4，R3=1捷3賤，陡試用駁戴維乏南定陡理求棍電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2E1IE2+–R1+–ab+U0–E也可濾用疊梳加原跑理等液其它塌方法醋求。E=Uo=E2+裕IR2=倒20廚+撿2.您5

4=土30寇V或：E=Uo=E1–輩IR1=燭40店–液2.選5

4=牽30勢V解：險2.貫求等培效電阻源的丙內(nèi)阻R0除去維所有鼠電源（理球想電舊壓源炭短路訂，理翼想電享流源從開路遷）例1盜：電路窮如圖況，已籌知E1=4訪0V街，E2=2殼0V透，R1=R2=4，R3=1脹3充，磨試用刊戴維貓南定客理求奇電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2R1abR0從a浩、b宗兩端看進競?cè)?，R1和R2并聯(lián)

R0=R1//R2=卵4循//炒4=洗2

求內(nèi)貧阻R0時，練關(guān)鍵鍵要弄役清從a、絹b兩畝端看進草去時那各電嗎阻之盯間的腳串并保聯(lián)關(guān)槽系。解：趟3.產(chǎn)畫出構(gòu)等效屆電路申求電威流I3例1與：電路鑒如圖屈，已烘知E1=4吊0V歡，E2=2閣0V秘，R1=R2=4，R3=1鵲3血，焰試用億戴維洋南定再理求藝電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abER0+_R3abI3例2：已知爆：R1=5、R2=5著

R3=1龜0粥、R4=5帝

E=1辱2V唉、RG=1釋0剪

試用龜戴維疑寧定及理求模檢流遺計中壟的電督流IG。有源域二端最網(wǎng)絡(luò)E–+GR3R4R1R2IGRGabE–+GR3R4R1R2IGRG解:躺1.大求開躁路電禍壓U0EU0+–ab–+R3R4R1R2I1I2E'=Uo=I1R2–隊I2R4=團1.折2

5–際0.鑰8

5=恥2V或：E'=Uo=I2R3–匪I1R1=帖0.飽8

10為–1桃.2

5=獄2V2.捎求等她效電亭源的謙內(nèi)阻R0R0abR3R4R1R2從a歌、b看進選去，R1和R2并聯(lián)駁，R3和