電工學(xué)電工技術(shù)第二章PPT課件

1、主頁第第2章章 電路的分析方法電路的分析方法目錄URRRU2111 URRRU2122 IRRRI2121 IRRRI2112 21111 RRR 例例1: :圖示為變阻器調(diào)節(jié)負(fù)載電阻圖示為變阻器調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL兩端電壓的兩端電壓的分壓電路。分壓電路。 RL = 50 ，U = 220 V 。中間環(huán)節(jié)是變。中間環(huán)節(jié)是變阻器，其規(guī)格是阻器，其規(guī)格是 100 、3 A。今把它平分為四段，。今把它平分為四段，在圖上用在圖上用a, b, c, d, e 點(diǎn)標(biāo)出。求滑動點(diǎn)分別在點(diǎn)標(biāo)出。求滑動點(diǎn)分別在 a, c, d, e 四點(diǎn)時四點(diǎn)時, 負(fù)載和變阻器各段所通過的負(fù)載和變阻器各段所通過的電流及負(fù)載電流及負(fù)

2、載電壓電壓,并就流過變并就流過變阻阻器的電流與其額定電流比較說明器的電流與其額定電流比較說明使用時的安全問題。使用時的安全問題。解解: :UL = 0 VIL = 0 A(1) 在在 a 點(diǎn)：點(diǎn)：A2 . 2 A100220eaea RUIRLULILU+abcde+ 解解: (: (2) )在在 c 點(diǎn)：點(diǎn)：755050505050ecLcaLca RRRRRRA93. 275220ec RUIA47. 1293. 2caL II等效電阻等效電阻 R 為為Rca與與RL并聯(lián)，并聯(lián)，再與再與 Rec串聯(lián)，即串聯(lián)，即 注意注意，這時滑動觸點(diǎn)雖在變阻器的中點(diǎn)，但是，這時滑動觸點(diǎn)雖在變阻器的中點(diǎn)，但

3、是輸出電壓不等于電源電壓的一半，而是輸出電壓不等于電源電壓的一半，而是 73.5 V。V5 .7347. 150LLL IRURLULILU+abcde+ 552550755075edLdaLdaRRRRRRA4 . 2 A4507575edLdadaL IRRRIA455220ed RUIA6 . 1 A4507550edLdaLda IRRRIV 1204 . 250LLL IRU 注意：因注意：因 Ied = 4 A 3A，ed 段有被燒毀段有被燒毀的可能。的可能。解解: (: (3) )在在 d 點(diǎn)：點(diǎn)：RLULILU+abcde+ V220L UUA2 . 2100220eaeaRU

4、IA4 . 450220LL RUIRLULILU+abcde+ 解解: : (4) 在在 e 點(diǎn)：點(diǎn)： 0SREI 電壓源電壓源0SRUII電流源電流源0SRUII設(shè)設(shè) IS = 10 A，接上，接上RL 后，恒流源對外輸出電流。后，恒流源對外輸出電流。RL IUISOIISU+_0SREI 0SRUII 注意事項：注意事項：解解:+abU2 5V(a)+ +abU5V(c)+ (c)a+-2V5VU+-b2 + (b)aU 5A2 3 b+ (a)a+5V3 2 U+ a5AbU3 (b)+ A1A22228 I例例3： 解：解：2 +-+-6V4VI2A 3 4 6 1 2A3 6 2A

5、I4 2 1 1AI4 2 1 1A2 4AA2A3122 II4 2 1 1A2 4A1 I4 2 1A2 8V+-I4 1 1A4 2AI2 1 3AA10A110111 RUIA6A22102S1 IIIaIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)(2)由圖由圖(a)可得：可得：A4A6A2S1IIIRA2A510313 RUIR理想電壓源中的電流理想電壓源中的電流A6A)4(A2131 RRUIII理想電流源兩端的電壓理想電流源兩端的電壓V10V22V61S2S2S IRRIIRUUIaIRISbI1R1(c

6、)aIR1RIS+_U1b(b)各個電阻所消耗的功率分別是：各個電阻所消耗的功率分別是：W36=61=22RIPRW16=41=22111）（RRIRPW8=22=22S22IRPRW20=25=22333RRIRP兩者平衡：兩者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由計算可知，本例中理想電壓源與理想電流源由計算可知，本例中理想電壓源與理想電流源 都是電源，發(fā)出的功率分別是：都是電源，發(fā)出的功率分別是：W60=610=111UUIUPW20=210=SSSIUPIIadbcE+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1baI2I342V+I112 6 7A3 cd

7、12 當(dāng)不需求當(dāng)不需求a、c和和b、d間的電流時，間的電流時，(a、c)( b、d)可分別看成一個結(jié)點(diǎn)?？煞謩e看成一個結(jié)點(diǎn)。baI2I342V+I112 6 7A3 cd 支路數(shù)支路數(shù)b =4, 且且恒流源支路恒流源支路 的電的電流已知。流已知。I1= 2A， I2= 3A， I3=6A 例例3：試求各支路電流。試求各支路電流。對結(jié)點(diǎn)對結(jié)點(diǎn) a： I1 + I2 I3 = 7對回路對回路1：12I1 6I2 = 42對回路對回路2：6I2 + UX = 0123+UX對回路對回路3：UX + 3I3 = 0baI2I342V+I112 6 7Acd3 全電路分析方法全電路分析方法 所有元件參數(shù)

8、已知所有元件參數(shù)已知 所有支路電流電壓未知所有支路電流電壓未知 可求解所有支路電流可求解所有支路電流111RIEU 因因為為111RUEI 所所以以222RUEI 333RUEI 44RUI 1. 用用KCL對結(jié)點(diǎn)對結(jié)點(diǎn) a 列方程列方程 I1 + I2 I3 I4 = 0baE2+I2I4E1+I1R1R2R4+UE3+R3I30433211RURUERUERUE243213322111111RRRRREREREU RREU1 321Sab111RRRIREU V18V316112171242ab UA2 A1218421242ab1 UIA3 A618 6 ab2 UIA6 3183ab3

9、 UI 電路中有一條支路是電路中有一條支路是理想電流源，故節(jié)點(diǎn)電理想電流源，故節(jié)點(diǎn)電壓的公式要改為壓的公式要改為515A1VI 5A2VI 10AB3VVI 10B4VI 1565B5VI R2(c)R3E1+R1I 1I 2I 311332213232111ERRRRRRRRR/RREI R2(c)R3E2+R1I 1I 2I 32133221331223131/ERRRRRRRRRRERRRI R2(c)R3E1+R1I 1I 2I 3213322131133221321)()(ERRRRRRRERRRRRRRRI 同理同理: 222III333III 12112112111211 ) (

10、RIRIRIIRIP A1A5510322 RREIV5V5132SRIUA5 . 0A5 . 0A1 222 III所所以以A5 . 01555S3232 IRRRIV5 . 255 . 0)(32S RIIUsV5 . 72.5V5VSSS UUUP53 例2.6.3A5 . 2A4420402121 RREEI 221210RRRRR，所所以以A2A13230303 RREIA2 . 1A5512211 RREIA8 . 0A51012432 RREI 8 . 5434321210RRRRRRRRR，所所以以R0abR4R2R1R3R4R2R1R3I1I2A126. 0A108 . 52

11、G0G RREI例例2: 求圖示電路中的電流求圖示電路中的電流 I。已知已知R1 = R3 = 2 , R2= 5 , R4= 8 , R5=14 , E1= 8V， E2= 5V, IS= 3A。 (1)求求UOC=14VUOC=I3R3 E2+ISR2 解：解：E1 I3 =R1 + R3=2AE2E1R3R4R1+R2ISIR5+(2)求求 R0(3) 求求 IR0 + R4E = 0.5AI=E1+E2+ISAR3R1R2R5+U0CI3AR3R1R2R5R0R4R0+IUOC=ER0 = (R1/R3)+R5+R2=20 求解步驟求解步驟 分析電路，找出二端網(wǎng)絡(luò)及待求支路分析電路，找

12、出二端網(wǎng)絡(luò)及待求支路 將待求支路開路，求開路電壓將待求支路開路，求開路電壓 待求支路開路，電源不作用（電壓源短路，待求支路開路，電源不作用（電壓源短路，電流源開路），求等效電阻電流源開路），求等效電阻 畫出戴維寧等效電路畫出戴維寧等效電路 求解求解另外的求解辦法（試驗法求解）另外的求解辦法（試驗法求解） 等效電源的電動勢和內(nèi)阻可通過實驗或計算得出等效電源的電動勢和內(nèi)阻可通過實驗或計算得出實驗方法：實驗方法：(1)對于該二端網(wǎng)絡(luò)，測其開路電壓，其值即為對于該二端網(wǎng)絡(luò)，測其開路電壓，其值即為E(2)對于該二端網(wǎng)絡(luò)，測其短路電流，得對于該二端網(wǎng)絡(luò)，測其短路電流，得Is(3) R0=E/Is計算方法：

13、計算方法：(1)畫出二端網(wǎng)絡(luò)，計算該二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓畫出二端網(wǎng)絡(luò)，計算該二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓(2)畫出二端網(wǎng)絡(luò)短路電路圖，計算短路電流畫出二端網(wǎng)絡(luò)短路電路圖，計算短路電流(3) R0=E/IsA07 . 2A8 . 512 REI A38 1A07 2510103131.IRRRI A035 . 12142 IIIA126 . 0 A345 . 0108 . 58 . 5 SG00G IRRRIP55 例2.7.3電路分電路分析方法析方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)適用情況適用情況電源變換電源變換 部分部分圖解法，直圖解法，直觀觀步驟多步驟多適用于簡單電路適用于簡單電路支路電流法支路電流法 全電路全電路通

14、用性強(qiáng)，通用性強(qiáng)，適宜所有電適宜所有電路路當(dāng)支路較多當(dāng)支路較多時，計算復(fù)時，計算復(fù)雜雜適用于支路較少的全適用于支路較少的全部電路部電路結(jié)點(diǎn)電壓法結(jié)點(diǎn)電壓法 全電路全電路公式直接得公式直接得結(jié)論，計算結(jié)論，計算量小量小僅僅適用于僅僅適用于兩結(jié)點(diǎn)電路兩結(jié)點(diǎn)電路適用于兩節(jié)點(diǎn)電路適用于兩節(jié)點(diǎn)電路疊加定理疊加定理 全電路全電路基礎(chǔ)性強(qiáng)基礎(chǔ)性強(qiáng)當(dāng)電源較多當(dāng)電源較多時該方法較時該方法較繁瑣繁瑣適用于電源較少的全適用于電源較少的全部電路部電路戴維寧定理戴維寧定理和諾頓定理和諾頓定理 部分部分針對性強(qiáng)針對性強(qiáng)僅能求解特僅能求解特定支路定支路適用于電路復(fù)雜，但適用于電路復(fù)雜，但僅分析單一支路情況僅分析單一支路情況第二章第二章 小結(jié)小結(jié) (五種電路分析法五種電路分析法) (本章重點(diǎn)程度本章重點(diǎn)程度 ) 設(shè)： E1=140V，E2=90V R1=20, R2=5 R3=6 試求解 I3（1）試用電源等效變換理論（2）試用支路電流法 P45 例2.4.1（3）試用結(jié)點(diǎn)電壓法 P49 例2.5.1（4）試用疊加定理 P51 例2.6.1