第二章習(xí)題課2.(.x)

第2章電路的分析方法2.1電阻串并聯(lián)聯(lián)接的等效變換

2.2電阻星型聯(lián)結(jié)與三角型聯(lián)結(jié)的等效變換2.3電壓源與電流源及其等效變換2.4支路電流法2.5結(jié)點電壓法2.6疊加原理2.7戴維寧定理與諾頓定理﹡2.8受控源電路的分析2.9非線性電阻電路的分析目錄本章要求：掌握等效變換法、支路電流法、疊加原理和戴維寧定理等電路的基本分析方法;2.掌握實際電源的兩種模型及其等效變換;3.了解非線性電阻元件的伏安特性，以及簡單非線性電阻電路的圖解分析法。第2章電路的分析方法電路分析方法小結(jié)基爾霍夫定律與歐姆定律：基本概念清楚。支路電流法：兩種比較常規(guī)方法，只有按部就班做，結(jié)點電壓法：最后總能得出結(jié)果。等效變換法：逐步化簡被求電路。戴維寧定理、諾頓定理：一步化簡被求電路。疊加定理：某些特殊情況，效果顯著。在分析電路時，一般遵循以下步驟：(1)會看電路圖。(2)對電路圖進(jìn)行必要化簡。(3)選擇合適電路分析方法。（可同時使用多種方法）總結(jié)每種方法特點應(yīng)用：簡單電路求解電壓、電流的一般思路：(1)按KCL、KVL求出；(2)應(yīng)用歐姆定律求出；(3)應(yīng)用分壓、分流公式求出。2.

等效變換法：逐步化簡被求電路。1.基爾霍夫定律與歐姆定律：基本概念清楚。最簡等效電路：單回路或單節(jié)點電路。未知量支路保留不變換，應(yīng)用等效變換規(guī)律把其它電路逐步變換為單回路或單結(jié)點。3.支路電流法——一般電路分析方法適用于支路數(shù)較少，結(jié)點數(shù)較多的復(fù)雜電路。1.圖中標(biāo)出各支路電流的參考方向，對選定的回路標(biāo)出回路循行方向。2.應(yīng)用KCL對結(jié)點列出

(n－1)個獨立的結(jié)點電流方程。3.應(yīng)用KVL對回路列出

b－(n－1)

個獨立的回路電壓方程(通?？扇【W(wǎng)孔數(shù)列出)。4.聯(lián)立求解b個方程，求出各支路電流。支路電流法的解題步驟:4.結(jié)點電壓法——一般電路分析方法適用于支路數(shù)較多，結(jié)點數(shù)較少的復(fù)雜電路。1.設(shè)參考結(jié)點。2.用結(jié)點電壓公式※結(jié)點電壓法的解題步驟:（兩個結(jié)點）1.設(shè)參考結(jié)點，結(jié)點電壓法為未知數(shù)。2.用歐姆定律列支路電流方程。3.用KCL列電流方程，有(n－1)個結(jié)點方程。4.整理，聯(lián)立求解。※結(jié)點電壓法的解題步驟:（三以上個結(jié)點）5.疊加定理：某些特殊情況，效果顯著。X=kiUsi+kjIsj1.疊加定理僅適用于線性電路。2.疊加時只將獨立電源分別作用，電路的其它結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。

電壓源不作用，即Us=0，相當(dāng)于短路；電流源不作用，即Is=0,相當(dāng)于開路。

3、只能計算電壓、電流，不能計算功率。注意：6.戴維寧定理、諾頓定理：一步化簡電路abRab無源二端網(wǎng)絡(luò)+_U0R0ab

電壓源（戴維寧定理）

電流源（諾頓定理）ab有源二端網(wǎng)絡(luò)abISR0無源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡為一個電阻有源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡為一個電源2.短路電流Is：是將單口網(wǎng)絡(luò)從外部短路，用電路分析的任一種方法，計算出端口短路電流isc。3.等效電阻R0：將單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部理想電壓源短路，理想電流源開路，用電阻串、并聯(lián)公式直接計算。開路短路法：求開路電壓Uo與短路電流Is之比。1.開路電壓Uo：是將單口網(wǎng)絡(luò)的外部負(fù)載斷開，即開路，用任一種方法，計算出端口電壓uoc。1.選擇斷開點。2.求開路電壓Uo★利用戴維寧定理解題步驟:3.求等效電阻Ro4.用最簡等效電路替代后求解求解。+_Ｕ0R0ababISR0戴維寧等效電路諾頓等效電路ab有源二端網(wǎng)絡(luò)+U0–Is注意方向：(1)幾個電阻的串并混聯(lián)可以等效為一個電阻。(2)理想電壓源串聯(lián)合并；理想電流源并聯(lián)合并。(3)實際電壓源與實際電流源可以等效互換。(4)電壓源并聯(lián)的電阻或電源是多余元件可以去掉；電流源串聯(lián)的電阻或電源是多余元件可以去掉。等效變換的規(guī)律等效變換的規(guī)律1.1電阻的串聯(lián)分壓公式：1.2電阻的并聯(lián)分流公式：2.電源的兩模型及其等效變換2.1電壓源模型UO=E

電壓源的外特性IUIR0+-EU+–理想電壓源O電壓源理想電壓源（恒壓源）U=E–IR0

VCR:u=US,I實際電壓源2.2電流源模型IU0=ISR0

電流源的外特性IU理想電流源OIS電流源R0UR0UIS+－理想電流源（恒流源)VCR:i=IS,U實際電流源2.3電源兩種模型之間的等效變換等效變換條件:E=ISR0R0R0R0R0例:電路如圖。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，R＝1Ω。(1)求電阻R中的電流I；(2)計算理想電壓源的電流IU1和理想電流源兩端的電壓UIS；(3)分析功率平衡。解：(1)由電源的性質(zhì)及電源的等效變換可得：aIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)(2)由圖(a)可得：理想電壓源中的電流理想電流源兩端的電壓IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)等效變換法：未知量支路保留不變換，其它電路逐步變換為單回路或單結(jié)點。各個電阻所消耗的功率分別是：兩者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)理想電壓源與理想電流源功率分別是：發(fā)出功率60W

發(fā)出功率20W2.1圖示電路已知US＝4V，IS1＝1A，R1＝2，R2＝5,R3＝2，R4＝4。試將電路等效簡化后求出I4。US+_IS1R1R2IS2R3R4I4US+_IS1R2R4I4IS1R2R4I4R2R4I4[解]R1

是多余元件；IS1

、R3是多余元件，可以去掉。[解]各支路和結(jié)點標(biāo)于圖中。聯(lián)立方程，解得：I1＝－0.2AI2＝1.6AI3＝1.4A2.2已知：US1＝12VUS2＝15V，R1＝3，

R2＝1.5,R3＝9。試用支路電流法求圖中各支路電流。結(jié)點a:I1+I2－I3

＝0回路

:R2

I2＋R3

I3－US2

＝0回路

:R1

I1＋R3

I3－US1

＝0

abR3I3I1R1US1+_I2R2US2+_2.3用疊加原理求圖示電路中的電流I1和I2

。IS10V2

5AR2I2I1R1US+_3

[解]ISR2I’2I’1R1恒流源單獨作用:R2I’’2I’’1R1US+_恒壓源單獨作用:[解]恒壓源單獨作用R2I’’R1US+_R3R42.４用疊加原理求圖示電路中的電流I

。IS35V2

7AR2IR1US+_1

R33

R44

恒流源單獨作用R2I’R1ISR3R4

2.５用戴維寧定理求圖示電路中理想電流源兩端的電壓。[解]R3ISR1US1+_R2R46V2

2

1

1

3A將待求支路提出，剩下一有源二端網(wǎng)絡(luò)，其開路電壓UOC為1V。R3R1US+_R2R4UOC+_有源二端網(wǎng)絡(luò)的除源等效電阻RO為0.667

。R3R1R2R4用等效電壓源代替有源二端網(wǎng)絡(luò)，UI為R0UOC+_ISUI+_2.６用戴維寧定理求圖示電路中的電流I2。[解]IS10V2

5AR2I2R1US+_3

將待求支路提出，剩下一有源二端網(wǎng)絡(luò)，其開路電壓UOC為20V。ISR1US+_UOC+_有源二端網(wǎng)絡(luò)的除源等效電阻RO為2

。R1用等效電壓源代替有源二端網(wǎng)絡(luò)，I2為R0UOC+_I2R22.7用戴維南定理求圖示電路中的電流I。US＝10V，IS1＝3A，

IS2＝5A，R1＝2

，R2＝3

。IS1R1US+_R3R2IS2IS1R1UOC+_R3R2IS21.求開路電壓:UOC=IS2R2+IS1R1

＝21V。R1R3R22.等效電阻RO=R1+

R2=5

。R0UOC+_+_USII=(21+10)/5=6.2AI2.8應(yīng)用戴維寧定理求U=?4

4

50

5

33

AB1ARL+_8V_+10VCDEU+_第一步：求開路電壓U0。_+4

4

50

AB+_8V10VCDEU01A5

+_第二步：求輸入電阻

R0。Rd4

4

50

5

AB1A+_8V_+10VCDEUx4

4

50

5

+_+_U0R057

9V33

Ｕ等效電路4

4

50

5

33

AB1ARL+_8V+10VCDEU+_第三步：求解未知電壓Ｕ。2.9利用等效化簡法求圖(a)電路中電壓u。(2)再將電流源與電阻并聯(lián)等效為一個電壓源與電阻串聯(lián)，得到圖(c)所示單回路電路。由此求得解：(1)5