第04章_受控源電路的方法

1、 電工學(xué)電工學(xué) ElectrotechnicsElectrotechnics劉憲偉劉憲偉09.10.10電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高2/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法2教材 電工學(xué)（第三版），郭木森主編，華南師范大學(xué)物理系編，電工學(xué)（第三版），郭木森主編，華南師范大學(xué)物理系編，高等教育出版社高等教育出版社答疑 發(fā)到郵箱：發(fā)到郵箱：、 QQ：496007283參考書(shū)目 電路原理（第七版）電路原理（第七版）, ,( (美美) )弗洛伊德弗洛伊德著著 羅偉雄羅偉雄等譯等譯, ,電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社電路分析電路分析，李瀚蓀李瀚蓀.電路分析基礎(chǔ)上、中、下冊(cè)高

2、等教育出版社，電路分析基礎(chǔ)上、中、下冊(cè)高等教育出版社， 其他電工學(xué)教材其他電工學(xué)教材 教材參考書(shū)目及答疑電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高3/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法3上課、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、考試n上課：n作業(yè)：n實(shí)驗(yàn)：n考試：上課考勤和作業(yè)10；實(shí)驗(yàn)20；期中考試10；期末考試60。n在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)其他問(wèn)題，我們?cè)僖煌瑓f(xié)商解決電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高4/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法4n緒論n第1章 網(wǎng)絡(luò)的基本分析方法n第2章 網(wǎng)絡(luò)的正弦穩(wěn)態(tài)分析n第3章 簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)分析的原理和定理n第4章 受控源電路的分析方法n第5章 三

3、相正弦交流電路n第6章 電工儀表n第7章 變壓器n第8章 異步電動(dòng)機(jī)n第9章 同步電機(jī)n第10章 直流電機(jī)n第11章 低壓控制電器與控制電路n第12章 晶閘管及其應(yīng)用（不講）n第13章 安全用電電工學(xué)目錄電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高5/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法5第四章第四章n4.1 受控源n4.2 受控源電路的基本分析方法n4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高6/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法64.1 4.1 受控源受控源電源電源非獨(dú)立源非獨(dú)立源（受控源）（受控源）獨(dú)立源獨(dú)立源電壓源電壓源電流

4、源電流源電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高7/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法7獨(dú)立源和非獨(dú)立源的異同獨(dú)立源和非獨(dú)立源的異同相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：兩者性質(zhì)都屬電源，均可向電路提供電兩者性質(zhì)都屬電源，均可向電路提供電壓或電流。壓或電流。不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：獨(dú)立電源的電動(dòng)勢(shì)或電流是由非電量提供獨(dú)立電源的電動(dòng)勢(shì)或電流是由非電量提供的，其大小、方向和電路中的電壓、電流無(wú)關(guān)；的，其大小、方向和電路中的電壓、電流無(wú)關(guān)； 非獨(dú)立源（受控源）的電動(dòng)勢(shì)或輸出電流，非獨(dú)立源（受控源）的電動(dòng)勢(shì)或輸出電流，受電路中某個(gè)電壓或電流的控制。它不能獨(dú)立存在，受電路中某個(gè)電壓或電流的控制。它不能獨(dú)立存在，

5、其大小、方向由控制量決定。其大小、方向由控制量決定。4.1 4.1 受控源受控源電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高8/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法8n受控源（受控源（controlled source) ) n即非獨(dú)立源即非獨(dú)立源 受控源的電壓受控源的電壓(或電流或電流)依賴于依賴于 電路中電路中另一支路另一支路 的電壓或的電壓或電流。電流。只要電路中有一個(gè)支路的電壓只要電路中有一個(gè)支路的電壓(或電流或電流)受另一個(gè)支路的受另一個(gè)支路的電壓或電流控制，這兩個(gè)支路就構(gòu)成一個(gè)受控源。電壓或電流控制，這兩個(gè)支路就構(gòu)成一個(gè)受控源。 當(dāng)受控源的電壓（或電流）是控制支路電

6、壓或電流的線性當(dāng)受控源的電壓（或電流）是控制支路電壓或電流的線性函數(shù)時(shí)，該受控源稱為線性受控源函數(shù)時(shí)，該受控源稱為線性受控源(linear controlled source)；否則，稱為非線性受控源否則，稱為非線性受控源(nonlinear controlled source)。 4.1 4.1 受控源受控源電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高9/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法9受控源分類4.1 4.1 受控源受控源 電壓控電壓源電壓控電壓源 （voltage-controlled voltage source ） 電壓控電流源電壓控電流源 （voltage-c

7、ontrolled current source ） 電流控電流源電流控電流源 （current-controlled current source ） 電流控電壓源電流控電壓源 （current-controlled voltage source ）根據(jù)控制變量和受控變量的不同組合，受控源可分為根據(jù)控制變量和受控變量的不同組合，受控源可分為 ：電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高10/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法10 電壓控電壓源電壓控電壓源 (VCVS) 電壓控電流源電壓控電流源 (VCCS)i1 = 0u2 = u1i1 = 0 i2 = gm u1212

8、2 iuiup 吸收功率吸收功率吸收功率吸收功率12m22uugiup4.1 4.1 受控源受控源電壓放大系數(shù)電壓放大系數(shù)轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo)g具有電導(dǎo)量綱，稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。具有電導(dǎo)量綱，稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高11/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法11 電流控電流源電流控電流源( (CCCS) 電流控電壓源電流控電壓源 (CCVS) u1 = 0i2 = i1u1 = 0u2 = rm i1吸收功率吸收功率吸收功率吸收功率1222iuiup21m22i iriup4.1 4.1 受控源受控源電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 r具有電阻量

9、綱，稱為轉(zhuǎn)移電阻。具有電阻量綱，稱為轉(zhuǎn)移電阻。電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高12/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法12控制量控制量受控量受控量變量間的關(guān)系：變量間的關(guān)系： 系數(shù)系數(shù) 、 、 gm、 rm 為常為常數(shù)時(shí)，數(shù)時(shí)，為線性受為線性受 控控 源源(linear controlled source)；否則，稱為非線性受控否則，稱為非線性受控源源(nonlinear controlled source)。 1u1i2i2u mgmr4.1 4.1 受控源受控源 特例：特例：控制變量為控制變量為零零時(shí)，受控變量一定為時(shí)，受控變量一定為零零，此時(shí)，若是受，此時(shí)，

10、若是受控電壓源則相當(dāng)于一個(gè)控電壓源則相當(dāng)于一個(gè)短路短路元件，若是受控電流源則相當(dāng)于元件，若是受控電流源則相當(dāng)于一個(gè)一個(gè)開(kāi)路開(kāi)路元件。元件。 電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高13/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法13四種受控源模型(a) VCVS+_uU1U1+_(b) CCVSU1=0+_+_rI1I1(c) VCCSgU1+_U1(d) CCCSI1aI14.1 4.1 受控源受控源電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高14/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法14例例1 1求圖示電路中各支路電流和各電源的功率。求圖示電路中各支路電流和各

11、電源的功率。010501011iiA5 . 4212 ii解：解：由由KVL可得可得A5 . 21i2A電流源的功率電流源的功率W70)1025(211iP50V電壓源的功率電壓源的功率W1255012iP4.1 4.1 受控源受控源受控源的功率受控源的功率W5 .1125 . 42510213i iPP發(fā)出發(fā)出=70+125-112.5=82.5W電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高15/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法15W5 .825 .622010522124 iP吸收發(fā)出PP電阻的功率電阻的功率由此看出：所有電源發(fā)出的功率等于所有電阻吸收的功率，整由此看出

12、：所有電源發(fā)出的功率等于所有電阻吸收的功率，整個(gè)電路的功率達(dá)到平衡。個(gè)電路的功率達(dá)到平衡。4.1 4.1 受控源受控源電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高16/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法164.2 4.2 受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法n電路的基本定理和各種分析計(jì)算方法仍可使用，只是在列方程時(shí)必須增加一個(gè)受控源關(guān)系式。電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高17/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法17求求：I1、 I2UD= 0.4 UAB電路參數(shù)如圖所示電路參數(shù)如圖所示ADDSSAVURUIRURRV4 . 01121

13、21則：則：+-_Us20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2UD 設(shè)設(shè) VB = 0根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓法根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓法解：解：例例1：4.2 4.2 受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高18/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法18解得：解得：V15AVA5 .425 .2A5 .221520121SIIII+-_Us20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2UD4.2 4.2 受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高19/176含受控源電路的分析方法含受

14、控源電路的分析方法19例例2 225 . 01)15 . 01(1321 UUUiUU43)5 . 011 (1)(223223UUU 413443)(44UUUUU 求圖示電路中的各節(jié)點(diǎn)電壓求圖示電路中的各節(jié)點(diǎn)電壓U1、U2、U3和和U4。 由此解出由此解出V 31 V 917 V 317421 UUUU3=1V添加方程：添加方程：iUUU23212114.2 4.2 受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法43414UUU2343212)5 . 011(111UUUUU 電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高20/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法20 在用

15、節(jié)點(diǎn)法求解電路時(shí)，如果電路中含有受控源，可將受在用節(jié)點(diǎn)法求解電路時(shí)，如果電路中含有受控源，可將受控源當(dāng)作獨(dú)立源一樣列寫電路方程，只需控源當(dāng)作獨(dú)立源一樣列寫電路方程，只需增加增加將受控源的將受控源的控制控制變量用節(jié)點(diǎn)電壓表示的補(bǔ)充方程變量用節(jié)點(diǎn)電壓表示的補(bǔ)充方程。 （1）如果電路中含有無(wú)伴電壓源（含無(wú)伴受控電壓源）支路，）如果電路中含有無(wú)伴電壓源（含無(wú)伴受控電壓源）支路，此時(shí)有下列幾種處理方法：此時(shí)有下列幾種處理方法：必須注意必須注意 ：(2) 電流源與電阻元件串聯(lián)的支路，在列寫節(jié)點(diǎn)方程時(shí)，不計(jì)電流源與電阻元件串聯(lián)的支路，在列寫節(jié)點(diǎn)方程時(shí)，不計(jì)此電阻元件參數(shù)。因?yàn)楦鶕?jù)替代定理，此支路可用該電流源

16、等此電阻元件參數(shù)。因?yàn)楦鶕?jù)替代定理，此支路可用該電流源等效代替，而不影響外電路的工作狀態(tài)。效代替，而不影響外電路的工作狀態(tài)。(a)將連接此電壓源的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)廣義節(jié)點(diǎn)列寫節(jié)點(diǎn)方程；將連接此電壓源的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)廣義節(jié)點(diǎn)列寫節(jié)點(diǎn)方程；(b)選電壓源的一端節(jié)點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn)，則該電壓源的另一端選電壓源的一端節(jié)點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn)，則該電壓源的另一端節(jié)點(diǎn)電壓為已知，只須對(duì)其它節(jié)點(diǎn)列寫節(jié)點(diǎn)方程即可；節(jié)點(diǎn)電壓為已知，只須對(duì)其它節(jié)點(diǎn)列寫節(jié)點(diǎn)方程即可；4.2 4.2 受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高21/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分

17、析方法21例例3求圖示電路中各支求圖示電路中各支路電流。路電流。解法一：解法一： 圖中有兩個(gè)無(wú)伴電流源，圖中有兩個(gè)無(wú)伴電流源，15A的獨(dú)立電流源和的獨(dú)立電流源和(1/9)Ux的受控電流的受控電流源源，可將他們分別作為兩個(gè)回路的可將他們分別作為兩個(gè)回路的回路電流?；芈冯娏?。選取回路電流如圖所示選取回路電流如圖所示03)321 (2IIIIIIIII)( 39191IIIIIxIIIIIUII = 15A 由此解出由此解出I= 4 A I = 2 A 4.2 4.2 受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法I I I 電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高22/176含受控源電路的

18、分析方法含受控源電路的分析方法22各支路電流為各支路電流為I1 = 15 AI2 = 4 AI3 = 2 AI4 = I1+I2 =( 15 4) A = 11 AI5=I1+I3=17AI6=I3I2=6A4.2 4.2 受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高23/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法23解法二：解法二：選取回路電流如圖所示選取回路電流如圖所示015)31(93)321( xUI)915(3IUUxx IUx5 . 45 .67 對(duì)回路對(duì)回路2列回路方程得列回路方程得受控電流源的控制量受控電流源的控制量將將

19、Ux代入第代入第1個(gè)方程中，并求解得個(gè)方程中，并求解得A11 I4.2 4.2 受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高24/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法24A151 I各支路電流為各支路電流為A4152 IIA29115 . 45 .6793 xUIA114 IIA179155 xUIA69156 IUIx4.2 4.2 受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高25/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法25必須注意必須注意:（2）如果電路中含有無(wú)伴電

20、流源（含無(wú)伴受控電流源）支路，）如果電路中含有無(wú)伴電流源（含無(wú)伴受控電流源）支路，此時(shí)須采用下列兩種處理方法：此時(shí)須采用下列兩種處理方法：（1）用回路分析法求解電路時(shí)，如果電路中含有受控源，）用回路分析法求解電路時(shí)，如果電路中含有受控源，可將受控源當(dāng)作獨(dú)立源一樣列寫電路方程，增加將受控源的可將受控源當(dāng)作獨(dú)立源一樣列寫電路方程，增加將受控源的控制變量控制變量用用回路電流回路電流表示的補(bǔ)充方程。表示的補(bǔ)充方程。 (a) 選適當(dāng)?shù)幕芈?，使該電流源支路只屬于某一個(gè)回路，則此選適當(dāng)?shù)幕芈?，使該電流源支路只屬于某一個(gè)回路，則此回路的回路電流為已知量，只須對(duì)其它回路列寫方程即可；回路的回路電流為已知量，只須

21、對(duì)其它回路列寫方程即可；(b) 增設(shè)電流源兩端電壓為未知變量，將此電壓當(dāng)作電壓源增設(shè)電流源兩端電壓為未知變量，將此電壓當(dāng)作電壓源電壓一樣列寫回路方程，并增加此電流源電流與相應(yīng)回路電電壓一樣列寫回路方程，并增加此電流源電流與相應(yīng)回路電流關(guān)系的補(bǔ)充方程流關(guān)系的補(bǔ)充方程。 4.2 4.2 受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高26/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法26課堂作業(yè)課堂作業(yè)1：課本例課本例4 42 21 1課堂作業(yè)課堂作業(yè)2：課本例課本例4 42 22 2課堂作業(yè)課堂作業(yè)3：課本例課本例4 42 234.2 4.2

22、受控源電路的基本分析方法受控源電路的基本分析方法電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高27/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法274.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析n利用疊加原理、實(shí)際受控電壓源和實(shí)際受控電流源的等效變換、戴維寧定理和諾頓定理可以簡(jiǎn)化受控源電路的分析。電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高28/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法28n原則1： 在用疊加原理求解受控源電路時(shí)，只應(yīng)分別考慮獨(dú)立源的作用；而受控源僅作一般電路參數(shù)處理。n原則2： 可以用兩種電源互換簡(jiǎn)化受控源電路。但簡(jiǎn)化時(shí)注意不能把控制量化簡(jiǎn)掉。否則

23、會(huì)留下一個(gè)沒(méi)有控制量的受控源電路，使電路無(wú)法求解。n原則3： 運(yùn)用戴維南定理和諾頓定理時(shí)，受控源和控制量需同時(shí)劃為變換部分，并在求輸入電阻的時(shí)候保留受控源，用外加電壓法求。4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高29/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法296 R34 1 2 +_U9VR1R2R5IDI115 . 0 IID已知已知:求求: I1例例14.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高30/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法30兩種電

24、源互換兩種電源互換12IIUDD15 . 0 IID6 4 1 2 +_U9VR1R2R5IDI1R36 4 +_UD1 2 +_U9VR1R2I1R34.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高31/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法31A 661IUIDD6 1 6 +_U9VR1R2IDI112IIUDD6 +_UD1 2 +_U9VR1R2I14 4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高32/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法32A 6

25、1IIDID6 +_U9VR1I1 766 6 +_U9VR11 R2IDI14.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高33/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法33V 71IUD+-U9V6 R1I1+_6/7 UDID6 +_U9VR1I1 76A 61IID4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高34/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法34+-U9V6 R1I1+_6/7 UDV 71IUD9767611IIA3 . 11I971I4.3

26、 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高35/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法35Us(1) Us 單獨(dú)作用單獨(dú)作用+-R1R2AB UD= 0.4UABI1I2() Is 單獨(dú)作用單獨(dú)作用+-R1R2ABUD=0.4UABI1I2Is 根據(jù)疊加原理根據(jù)疊加原理IIII II222111UD = 0.4UAB+-_Us20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2UD例例2 2：4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高36/176含受控源電路的分析方法含受

27、控源電路的分析方法36IRUU IRUUABABSAB22114 . 0解得解得A75. 3V5 .1221 I IUAB代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：I IIU IUABAB212126 . 0220Us(1) Us 單獨(dú)作用單獨(dú)作用+-R1R2AB UD= 0.4UABI1I24.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高37/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法37節(jié)點(diǎn)電位法：節(jié)點(diǎn)電位法：V5 . 2224 . 0212111221 UVVIRURRVABAASDAA75. 025 . 25 . 24 . 0A25. 125

28、 . 221II() Is 單獨(dú)作用單獨(dú)作用+-R1R2ABUD=0.4UABI1I2Is4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高38/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法38（3）最后結(jié)果：）最后結(jié)果：A5 . 475. 075. 3A5 . 225. 175. 3222111IIII II+-R1R2ABIsI2I1Us+-R1R2ABUD=0.4UABI1I2UD=0.4UAB4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高39/176含受控源電路的分析方法含

29、受控源電路的分析方法39課堂作業(yè)課堂作業(yè)5：在圖所示電路中，已知US=10V，IS=2A，R1=3，R2=2，R3=4。試用疊加原理求解支路電流I1和U。US_+R2I2I1R1R3aIS_+U_ +10I1b4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高40/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法40US_+R2I2I1R1R3aIS_+U_+10I1bbISR2I2/aI1/R110I1/R3US=0_+U/_+U/IS=0US_+R2I2/bI1/R1a10I1/R3+_+_4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路

30、的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高41/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法41I1/= US/(R1+ R2)=10/5=2AU= U/ +U/=26.4VI1/= R2 /(R1+ R2) IS =0.8AU/= ISR3- 10I1/+R1 I1/= 8-8+2.4=2.4VI1 =I1/ -I1/= 1.2AU/ =10I1/+ R2 I1/= 24V4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析bISR2I2/aI1/R110I1/R3US=0_+U/_+U/IS=0US_+R2I2/bI1/R1a10I1/R3+_+_電工學(xué)電工學(xué)日事日

31、畢日事日畢 日清日高日清日高42/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法42例例4：在圖所示電路中，已知E=10V，IS=2A，R1=20，R2=30，R3=40，RL=20。試用戴維南定理和諾頓定理求解負(fù)載電流IL。4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高43/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法43解：解：（1）應(yīng)用戴維南定理的求解如下： 求開(kāi)路端口電壓U0,其等效電路如圖（b）所示。由于RL開(kāi)路，故IL為零，電流控制源2IL也為零，所以VERRIUS11010)2030(2)(1204.3 4.3 受

32、控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高44/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法44)(231123RRRIIRIRIRU303040202310RRRIUR 求等效電阻R0，其等效電路如圖 (c)所示。由于除去獨(dú)立電源后二端網(wǎng)絡(luò)含有受控電源，不能直由于除去獨(dú)立電源后二端網(wǎng)絡(luò)含有受控電源，不能直接用電阻串、并聯(lián)公式求解接用電阻串、并聯(lián)公式求解。所以，通常采用外加電壓法外加電壓法來(lái)求解。此時(shí)，控制量IL變?yōu)镮，且方向改變了，則原來(lái)的受控量2IL也要隨之變?yōu)?I，且方向也同時(shí)改變（由原來(lái)的向左變?yōu)橄蛴遥?。這時(shí),可先（由KCL）求出R2上的

33、電流I2=-I。則U為所以 4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高45/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法45)(2)(2312321RRRIIRRRRIU302310RRRIUR受控電流源和受控電壓源也可以等效變換，例如可將圖 (c)中的CCCS變換為圖 (d)的CCVS。但在變換過(guò)程中，不能把受控源的控制量去掉。對(duì)于(d)，則R0為4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高46/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法46 求解IL。根據(jù)上述

34、得到的U0和R0，得到戴維南等效電路，由此容易求得IL為2 . 2203011000LLRRUIAU0R04.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高47/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法47（2）應(yīng)用諾頓定理時(shí)，求解等效電阻R0的方法同上。而求解短路電流ISC的等效電路如圖（a）所示，求解過(guò)程如下：2212SCSSCSCSCSIIIIIIII011223ERIRIRISC311SCI由KCL先求出R2、R1的電流I2、I1分別為 再由KVL列出回路方程為經(jīng)整理和計(jì)算得到A4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日事日畢日事日畢 日清日高日清日高48/176含受控源電路的分析方法含受控源電路的分析方法48ISCR0RLIL（b）諾頓等效電路負(fù)載電流IL也為2.2A 求解IL。根據(jù)上述得到的U0和R0，得到諾頓等效電路，由此容易求得IL為2 . 2)2030( 3113000XRRIRILSCLA4.3 4.3 受控源電路的簡(jiǎn)化分析受控源電路的簡(jiǎn)化分析電工學(xué)電工學(xué)日