第二章直流電路分析計(jì)算ppt課件

1、第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.1 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 2.2 電阻的星形連接與三角形連接的等效變換電阻的星形連接與三角形連接的等效變換 2.3 兩種實(shí)際電源模型的等效變換兩種實(shí)際電源模型的等效變換2.4 支路電流法支路電流法2.5 網(wǎng)孔法網(wǎng)孔法2.6 節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓法2.7 疊加定理疊加定理2.8 戴維南定理戴維南定理*2.9 含受控源電路的分析含受控源電路的分析 第第2章章 直流電阻電路的分析計(jì)算直流電阻電路的分析計(jì)算第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.1 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 目的與要求目的與要求 會(huì)對(duì)串、并聯(lián)電路進(jìn)行分析、

2、計(jì)算第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 重點(diǎn)與重點(diǎn)與 難點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：重點(diǎn)： 1.串聯(lián)分壓原理串聯(lián)分壓原理 2.并聯(lián)分流原理并聯(lián)分流原理 3.串、并聯(lián)電路的分析、計(jì)算串、并聯(lián)電路的分析、計(jì)算難點(diǎn)：難點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)等效的定義網(wǎng)絡(luò)等效的定義第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 Niu2.1.1 等效網(wǎng)絡(luò)的定義等效網(wǎng)絡(luò)的定義 1.二端網(wǎng)絡(luò) 端口電流 端口電壓 2.等效網(wǎng)絡(luò):一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)的端口電壓電流關(guān)系和另一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)的端口電壓、 電流關(guān)系相同, 這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)叫做等效網(wǎng)絡(luò)。 3.等效電阻輸入電阻）：無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)在關(guān)聯(lián) 參考方向下端口電壓與端口電流的比值。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.1.2 電阻的串聯(lián)一）電阻的

3、串聯(lián)一）IRRRUUUU)(321321 定義 在電路中, 把幾個(gè)電阻元件依次一個(gè)一個(gè)首尾連接起來(lái), 中間沒(méi)有分支, 在電源的作用下流過(guò)各電阻的是同一電流。 這種連接方式叫做電阻的串聯(lián)。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.1.2 電阻的串聯(lián)二）電阻的串聯(lián)二）圖 2.2 電阻的串聯(lián)U1UR1R2R3U2U3(a)UR1 R2 R3(b)IbabaI第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.1.2 電阻的串聯(lián)三）電阻的串聯(lián)三）URRRRRURIRUURRRRRURIRUURRRRRURIRUiii321333332122223211111（2.2）2. 電阻串聯(lián)時(shí), 各電阻上的電壓為第2章 直流電阻電

4、路的分析計(jì)算 例例2.1一）一）如圖2.3所示, 用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50A, 電阻Rg為2k的表頭制成100V量程的直流電壓表, 應(yīng)串聯(lián)多大的附加電阻Rf？100 VRg50 AUgUfRf圖2.3第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.1二）二）解解 滿刻度時(shí)表頭電壓為滿刻度時(shí)表頭電壓為VIRUgg1 . 0502VUf9 .991 . 010010029 .99ffRRkRf1998附加電阻電壓為代入式2.2）, 得解得第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 321GGGGiUIG1G2G3I3I1(a)UIG1 G2 G3(b)I22.1.3 電阻的并聯(lián)一）電阻的并聯(lián)一）圖2.4 電阻的并聯(lián)

5、并聯(lián)電阻的等效電導(dǎo)等于各電導(dǎo)的和(如圖 2.4(b)所示), 即第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.1.3 電阻的并聯(lián)二）電阻的并聯(lián)二）IGGGGIIGGGGIIGGGGGGUGIi321333212232111111（2.4）并聯(lián)電阻的電壓相等, 各電阻的電流與總電流的關(guān)系為第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.1.3 電阻的并聯(lián)三）電阻的并聯(lián)三） 兩個(gè)電阻R1、R2并聯(lián)2121RRRRRi第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.2一）一）如圖如圖2.5所示所示, 用一用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為為50A, 電阻電阻Rg為為2k的表頭制成量的表頭制成量程為程為 50mA的直流的直流電

6、流表電流表, 應(yīng)并聯(lián)多應(yīng)并聯(lián)多大的分流電阻大的分流電阻R2?50 mAI250 AR2Rg圖2.5 例2.2圖第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.2二）二）解解 由題意已知由題意已知, I1=50A, R1=Rg=2000, I=50mA, 代入公式代入公式(2.5)得得3221050200050RR解得002. 22R第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.1.4 電阻的串、并聯(lián)電阻的串、并聯(lián)定義： 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)相結(jié)合的連接方式, 稱為電阻的串、并聯(lián)或混聯(lián)。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例2.3 （一） 進(jìn)行電工實(shí)驗(yàn)時(shí), 常用滑線變阻器接成分壓器電路來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載電阻上電壓的高低。圖 2.

7、6 中R1和R2是滑線變阻器, RL是負(fù)載電阻。已知滑線變阻器額定值是100、3A, 端鈕a、 b上輸入電壓U1=220V, RL=50。試問(wèn): （1當(dāng)R2=50時(shí), 輸出電壓U2是多少？（2當(dāng)R2=75時(shí), 輸出電壓U2是多少？滑線變阻器能否安全工作？第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例2.3 （二）U1I1U2abR1R2I2RL圖2.6 例2.3圖第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例2.3 （三）755050505050221LLabRRRRRR滑線變阻器R1段流過(guò)的電流ARUIab93. 27522011解解 （1） 當(dāng)當(dāng)R2=50時(shí)時(shí), Rab為為R2和和RL并聯(lián)并聯(lián)后與后與R1串聯(lián)而成

8、串聯(lián)而成, 故端鈕故端鈕a、 b的等效電阻的等效電阻第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例2.3 （四）負(fù)載電阻流過(guò)的電流可由電流分配公式2.5求得， 即VIRUAIRRRILL5 .7347. 15047. 193. 2505050221222第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.3 （五）（五）VUAIAIRab1204 . 2504 . 24507575455220555075507525221因I1=4A, 大于滑線變阻器額定電流3A, R1段電阻有被燒壞的危險(xiǎn)。 (2) 當(dāng)R2=75時(shí)，計(jì)算方法同上, 可得第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.4一）一）求圖2.7(a)所示電路中a、

9、b兩點(diǎn)間的等效電阻Rab。d15 abc6 6 205 7 d(a)15 abc6 6 205 7 (b)d15 abc3 4 7 (c)d圖2.7 例2.4圖第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.4二）二）解1） 先將無(wú)電阻導(dǎo)線d、 d縮成一點(diǎn)用d表示, 則得圖2.7b)(2) 并聯(lián)化簡(jiǎn), 將2.7b變?yōu)閳D2.7c)。(3) 由圖2.7c）, 求得a、 b兩點(diǎn)間等效電阻為10647315)73(154abR第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 簡(jiǎn)單電路計(jì)算步驟簡(jiǎn)單電路計(jì)算步驟簡(jiǎn)單電路：可用串、并聯(lián)化簡(jiǎn)。簡(jiǎn)單電路：可用串、并聯(lián)化簡(jiǎn)。復(fù)雜電路：不可用串、并聯(lián)化簡(jiǎn)。復(fù)雜電路：不可用串、并聯(lián)化簡(jiǎn)。簡(jiǎn)單電

10、路計(jì)算步驟：簡(jiǎn)單電路計(jì)算步驟：（1計(jì)算總的電阻，算出總電壓或總電流）。計(jì)算總的電阻，算出總電壓或總電流）。（2用分壓、分流法逐步計(jì)算出化簡(jiǎn)前原電路中用分壓、分流法逐步計(jì)算出化簡(jiǎn)前原電路中各電阻各電阻 電流、電壓。電流、電壓。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 教學(xué)方法教學(xué)方法 電阻的串并聯(lián)在物理中已接觸過(guò)，可采用自學(xué)的形式，以設(shè)疑、析疑的方式講授這次課。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 思考題思考題1.什么叫二端網(wǎng)絡(luò)的等效網(wǎng)絡(luò)？試舉例說(shuō)明。2.在圖2.8所示電路中, US不變.當(dāng) R3增大或減小時(shí),電壓表, 電流表的讀數(shù)將如何變化?說(shuō)明其原因.VAR1R2R3US第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.

11、2 電阻的星形連接與電阻的星形連接與三角形連接的等效變換三角形連接的等效變換第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 目的與要求目的與要求會(huì)進(jìn)行星形連接與三角形連接間的等效變換會(huì)進(jìn)行星形連接與三角形連接間的等效變換第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：重點(diǎn)： 星形連接與三角形連接的等效變換星形連接與三角形連接的等效變換難點(diǎn)：難點(diǎn)： 星形與三角形等效變換的公式星形與三角形等效變換的公式第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 三角形連接和星形連接三角形連接和星形連接 三角形連接：三個(gè)電阻元件首尾相接構(gòu)成一個(gè)三角形。如下圖a所示。 星形連接：三個(gè)電阻元件的一端連接在一起，另一端分別連接到電路的三個(gè)

12、節(jié)點(diǎn)。如上圖b所示。I11I12R12I232I2R31I3I31R23(a)I33R332R2R11I1(b)I2第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 三角形、星形等效的條件三角形、星形等效的條件 端口電壓U12、U23、U31 和電流I1、I2 、I3都分別相等，則三角形星形等效。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 3.已知三角形連接電阻求星形連接電阻312312233133123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 4.已知星形連接電阻求三角形連接電阻21313213322131132321133221233212131332211

13、2RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 5.特殊情況特殊情況設(shè)三角形電阻R12=R23=R32= ，那么 =R1=R2=R3= 反之， =R12=R23=R31=3RR3RRR第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.5一）一）圖2.10(a)所示電路中, 已知Us=225V, R0=1, R1=40, R2=36, R3=50, R4=55, R5=10, 試求各電阻的電流。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.5二）二） R1I1R5I5I2R2acdR4R3I3I4bR0Us(a)aIIRaoR0UsRcRdR4

14、R2bcI4I2(b)d圖2.10例2.5圖第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.5三）三）5405010501044050101040204050104050135351355113513RRRRRRRRRRRRRRRRRRdca解解 將將形連接的形連接的R1, R3, R5等效變換為等效變換為Y形連接形連接的的Ra, Rc、Rd, 如圖如圖2.10(b)所示所示, 代入式代入式(2.8)求得求得第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.5四）四）2460406040abRRa與Rob串聯(lián), a、b間橋式電阻的等效電阻442420iR圖2.10(b)是電阻混聯(lián)網(wǎng)絡(luò), 串聯(lián)的Rc、R2的等

15、效電阻Rc2=40, 串聯(lián)的Rd、R4的等效電阻Rd4=60, 二者并聯(lián)的等效電阻第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.5五）五）橋式電阻的端口電流ARRUIis54412250AIRRRIAIRRRIdccdcd156040403560406042244242R2、R4的電流各為第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.5六）六）為了求得R1、R3、R5的電流, 從圖2.10(b)求得VIRIRUcaac112345202ARUIac8 . 24011211并由KCL得AIIIAIII2 . 022 . 22 . 28 . 2543513回到圖2.10(a)電路, 得第2章 直流電阻電路

16、的分析計(jì)算 教學(xué)方法教學(xué)方法在得到星三轉(zhuǎn)換公式時(shí)，啟發(fā)學(xué)生自己找到記憶公式的規(guī)律。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 思考題思考題求下圖所示網(wǎng)絡(luò)的等效電阻abR10205510ab第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.3 兩種實(shí)際電源模型的兩種實(shí)際電源模型的等效變換等效變換第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 目的與要求目的與要求 1.理解實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源的模型 2.會(huì)對(duì)兩種電源模型進(jìn)行等效變換第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)重點(diǎn) 兩種電源模型等效變換的條件兩種電源模型等效變換的條件難點(diǎn)難點(diǎn) 用電源模型等效變換法分析電路用電源模型等效變換法分析電路第2章 直流電阻電路的分析

17、計(jì)算 1 .實(shí)際電壓源模型一）實(shí)際電壓源模型一）Us(a)IUUsUs / RIU0(b)R圖2.12 電壓源和電阻串聯(lián)組合電壓源 和電阻R的串聯(lián)組合SU第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 1 .實(shí)際電壓源模型二）實(shí)際電壓源模型二）其外特性方程為RIUUs（2.12）第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.實(shí)際電流源的模型一）實(shí)際電流源的模型一）Is(a)IUIsIs / GIU0(b)GUG圖2.13 電流源和電導(dǎo)并聯(lián)組合電流源 和電導(dǎo)G的并聯(lián)。SI第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.實(shí)際電流源的模型二）實(shí)際電流源的模型二）GUIIs其外特性為(2.13)第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 3.兩種實(shí)際

18、電源模型的等效變換兩種實(shí)際電源模型的等效變換比較式2.12和式(2.13), 只要滿足ssGUIRG,1 實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源間就可以等效變換。 留意： 的參考方向是由 的負(fù)極指向其正極。sIsU第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.6一）一）圖2.14例2.6圖(a)Us1R1R2Us2RIabIs1(b)R1R2Is2IRabR12(c)IsRIab求圖2.14a所示的電路中R支路的電流。已知Us1=10V, Us2=6V, R1=1, R2=3, R=6。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.6二）二）ARUIARUIssss23610110222111解解 先把每個(gè)電壓源電阻

19、串聯(lián)支路變換為電流源電先把每個(gè)電壓源電阻串聯(lián)支路變換為電流源電阻并聯(lián)支路。阻并聯(lián)支路。 網(wǎng)絡(luò)變換如圖網(wǎng)絡(luò)變換如圖2.14(b)所示所示, 其中其中第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.6三）三）圖2.14(b)中兩個(gè)并聯(lián)電流源可以用一個(gè)電流源代替, 其AIIIsss1221021433131212112RRRRR并聯(lián)R1、R2的等效電阻第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.6四）四）網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化如圖2.14(c)所示。 對(duì)圖2.14(c)電路, 可按分流關(guān)系求得R的電流I為AIRRRIs333. 13412643431212留意：用電源變換法分析電路時(shí)，待求支路保持不變。第2章 直流電阻電

20、路的分析計(jì)算 教學(xué)方法教學(xué)方法 講授法。通過(guò)復(fù)習(xí)電壓源、電流源的特點(diǎn)而引入新課題。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 思考題思考題用一個(gè)等效電源替代下列各有源二端網(wǎng)絡(luò)。4V10V(a)20A4A(b)第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.4 支支 路路 電電 流流 法法第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 目的與要求目的與要求使學(xué)生學(xué)會(huì)用支路電流法求解復(fù)雜電路 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)重點(diǎn) 用支路電流法求解復(fù)雜電路的步驟用支路電流法求解復(fù)雜電路的步驟難點(diǎn)難點(diǎn) 列回路電壓方程列回路電壓方程第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 1.支路電流法定義支路電流法以每個(gè)支路的電流為求解的未

21、知量。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.KCL方程的列寫(xiě)一） 以圖 2.16 所示的電路為例來(lái)說(shuō)明支路電流法的應(yīng)用。 對(duì)節(jié)點(diǎn)a列寫(xiě)KCL方程321III對(duì)節(jié)點(diǎn)b列寫(xiě)KCL方程0321III 節(jié)點(diǎn)數(shù)為n的電路中, 按KCL列出的節(jié)點(diǎn)電流方程只有(n-1) 個(gè)是獨(dú)立的。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.KCL方程的列寫(xiě)二）Us1R1R2Us2I2abR3I1I3圖2.16 支路電流法舉例第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.KCL方程的列寫(xiě)三） 按順時(shí)針?lè)较蚶@行, 對(duì)左面的網(wǎng)孔列寫(xiě)KVL方程:按順時(shí)針?lè)较蚶@行對(duì)右面的網(wǎng)孔列寫(xiě)KVL方程:212211ssUUIRIR23322sUIRIR第2章 直

22、流電阻電路的分析計(jì)算 支路電流法分析計(jì)算電路的一般步驟（1） 在電路圖中選定各支路b個(gè)電流的參考方向, 設(shè)出各支路電流。 （2） 對(duì)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)列出(n-1)個(gè)KCL方程。 （3） 通常取網(wǎng)孔列寫(xiě)KVL方程, 設(shè)定各網(wǎng)孔繞行方向, 列出b-(n-1)個(gè)KVL方程。 （4） 聯(lián)立求解上述b個(gè)獨(dú)立方程, 便得出待求的各支路電流。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.7一）一） 圖2.16所示電路中, Us1=130V、R1=1為直流發(fā)電機(jī)的模型, 電阻負(fù)載R3=24, Us2=117V、R2=0.6為蓄電池組的模型。 試求各支路電流和各元件的功率。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.7二

23、）二）以支路電流為變量, 應(yīng)用KCL、KVL列出式2.15）、(2.17)和式(2.18), 并將已知數(shù)據(jù)代入, 即得117246 . 01171306 . 003221321IIIIIII解得I1=10A, I2=-5A, I3=5A。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.7三）三）I2為負(fù)值, 表明它的實(shí)際方向與所選參考方向相反, 這個(gè)電池組在充電時(shí)是負(fù)載。 Us1發(fā)出的功率為Us1I1=13010=1300WUs2發(fā)出的功率為Us2I2=117（-5）=-585W即Us2接受功率585W。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.7四）四）各電阻接受的功率為6001510058513

24、00600245156 . 0)5(100110232323222121WRIWRIWRI功率平衡, 表明計(jì)算正確。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 教學(xué)方法教學(xué)方法 通過(guò)復(fù)習(xí)基爾霍夫定律引入本次課。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 思考題一）思考題一）試列出用支路電流法求下圖a)、(b)所示電路支路電流的方程組.R1R2R5R4R6R3US1US4US2US3(a)第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 思考題二）思考題二）251520V1A(b)第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.5 網(wǎng)網(wǎng) 孔孔 法法第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 目的與要求目的與要求會(huì)對(duì)兩網(wǎng)孔電路列寫(xiě)網(wǎng)孔方程第2章 直流電阻電路的

25、分析計(jì)算 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn) ： 用網(wǎng)孔電流法列方程難點(diǎn) ：（1網(wǎng)孔電流 自阻 互阻 （2電路中含有電流源時(shí)的處理方法第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 1.網(wǎng)孔法和網(wǎng)孔電流的定義網(wǎng)孔法和網(wǎng)孔電流的定義 網(wǎng)孔法：以網(wǎng)孔電流為電路的變量來(lái)列寫(xiě)方網(wǎng)孔法：以網(wǎng)孔電流為電路的變量來(lái)列寫(xiě)方程的方法程的方法 網(wǎng)孔電流網(wǎng)孔電流: 設(shè)想在每個(gè)網(wǎng)孔中，都有一個(gè)電設(shè)想在每個(gè)網(wǎng)孔中，都有一個(gè)電流沿網(wǎng)孔邊界環(huán)流，這樣一個(gè)在網(wǎng)孔內(nèi)環(huán)行的假流沿網(wǎng)孔邊界環(huán)流，這樣一個(gè)在網(wǎng)孔內(nèi)環(huán)行的假想電流叫網(wǎng)孔電流。想電流叫網(wǎng)孔電流。2321211mmmmIIIIIIIR1Us3I1R3R2I2Us2Us1I3Im1Im2圖2.18第

26、2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.網(wǎng)孔方程的一般形式一）3223122221221211ssmmmssmmmUUIRIRIRUUIRIRIR 通常，選取網(wǎng)孔的繞行方向與網(wǎng)孔電流的參考方向一致第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.網(wǎng)孔方程的一般形式二） 32232122122121)()(ssmmssmmUUIRRIRUUIRIRR可以進(jìn)一步寫(xiě)成2222212111212111smmsmmUIRIRUIRIR 上式就是當(dāng)電路具有兩個(gè)網(wǎng)孔時(shí)網(wǎng)孔方程的一般形式。 經(jīng)整理后，得 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.網(wǎng)孔方程的一般形式三）其中: （1） R11=R1+R2、R22=R2+R3分別是網(wǎng)孔 1

27、 與網(wǎng)孔 2 的電阻之和, 稱為各網(wǎng)孔的自電阻。因?yàn)檫x取自電阻的電壓與電流為關(guān)聯(lián)參考方向, 所以自電阻都取正號(hào)。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.網(wǎng)孔方程的一般形式四）（2） R12=R21=-R2是網(wǎng)孔 1 與網(wǎng)孔 2 公共支路的電阻, 稱為相鄰網(wǎng)孔的互電阻?；ル娮杩梢允钦?hào), 也可以是負(fù)號(hào)。當(dāng)流過(guò)互電阻的兩個(gè)相鄰網(wǎng)孔電流的參考方向一致時(shí), 互電阻取正號(hào), 反之取負(fù)號(hào)第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.網(wǎng)孔方程的一般形式五）（3） Us11=Us1-Us2、Us2=Us2-Us3分別是各網(wǎng)孔中電壓源電壓的代數(shù)和, 稱為網(wǎng)孔電源電壓。凡參考方向與網(wǎng)孔繞行方向一致的電源電壓取負(fù)號(hào), 反之取正號(hào)

28、。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.網(wǎng)孔方程的一般形式六） smmmmmmmmmmsmmmmmsmmmmmUIRIRIRUIRIRIRUIRIRIR2211222222121111212111（2.21） 推廣到具有m個(gè)網(wǎng)孔的平面電路, 其網(wǎng)孔方程的規(guī)范形式為第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.8一）一）用網(wǎng)孔法求圖2.19所示電路的各支路電流。2 10 V1 5 V2 1 I1I3I2I4I5Im1Im2I6Im3圖2.19例2.8圖第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.8二）二）解解 （1） 選擇各網(wǎng)孔電流的參考方向選擇各網(wǎng)孔電流的參考方向, 如圖如圖2.19所所示。示。 計(jì)算

29、各網(wǎng)孔的自電阻和相關(guān)網(wǎng)孔的互電阻及計(jì)算各網(wǎng)孔的自電阻和相關(guān)網(wǎng)孔的互電阻及每一網(wǎng)孔的電源電壓每一網(wǎng)孔的電源電壓VUVUVURRRRRRRRRsss5,5,101,3210,3212,321332211311333322322211211第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.8三）三）5353210233121321mmmmmmmIIIIIII(3) 求解網(wǎng)孔方程組解之可得AIAIAImmm75. 3,5 . 2,25. 6321（2） 按式(2.21)列網(wǎng)孔方程組第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.8四）四） (4) 任選各支路電流的參考方向, 如下圖。由網(wǎng)孔電流求出各支路電流: AI

30、IAIIIAIIIAIIIAIIAIImmmmmmmmm75. 3,25. 15 . 2,75. 35 . 2,25. 6362352142132211第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.9一）一）用網(wǎng)孔法求圖2.20所示電路各支路電流及電流源的電壓。U2AI530V10V100VI6I4I2I1I3Im2Im3Im1圖2.20 例2.9圖第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.9二）二）解解1） 選取各網(wǎng)孔電流的參考方向及電流源電選取各網(wǎng)孔電流的參考方向及電流源電壓的參考方向壓的參考方向, 如圖如圖2.20所示。所示。 （2） 列網(wǎng)孔方程列網(wǎng)孔方程:UIIUIIIIImmmmmmm10)

31、156(6306)6510(10103010010)1010(3232121補(bǔ)充方程232mmII第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.9三）三）（3） 解方程組, 得（4） 選取各支路電流的參考方向如圖所示, 各支路電流AIIAIIAIAIIIAIIIAIImmmmmmm2,42,31,53625413312211VUAIAIAImmm8,24,5321第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 教學(xué)方法教學(xué)方法 以水流來(lái)比喻電流，加深對(duì)網(wǎng)孔電流的形象理解。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 思考題思考題 怎樣用網(wǎng)孔法求解含有電流源的電路？第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.6 節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓法第2

32、章 直流電阻電路的分析計(jì)算 目的與要求目的與要求1.會(huì)對(duì)三節(jié)點(diǎn)電路用節(jié)點(diǎn)電壓法分析2.掌握彌爾曼定理第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：（重點(diǎn)：（1用節(jié)點(diǎn)電壓法列方程用節(jié)點(diǎn)電壓法列方程 （2彌爾曼定理彌爾曼定理 難點(diǎn)難點(diǎn) （1自導(dǎo)、互導(dǎo)、節(jié)點(diǎn)處電流源自導(dǎo)、互導(dǎo)、節(jié)點(diǎn)處電流源 、 (2 ) 某支路僅含電壓源某支路僅含電壓源 的處理方法。的處理方法。11SI22SISU第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 1.節(jié)點(diǎn)電壓法和節(jié)點(diǎn)電壓的定義 節(jié)點(diǎn)電壓法：以電路的節(jié)點(diǎn)電壓為未知量來(lái)分析電路的一種方法。 節(jié)點(diǎn)電壓：在電路的n個(gè)節(jié)點(diǎn)中, 任選一個(gè)為參考點(diǎn), 把其余(n-1)個(gè)各節(jié)點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的

33、電壓叫做該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓。 電路中所有支路電壓都可以用節(jié)點(diǎn)電壓來(lái)表示。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.節(jié)點(diǎn)方程的一般形式一）對(duì)節(jié)點(diǎn)1、 2分別由KCL列出節(jié)點(diǎn)電流方程: 003243231431ssssIIIIIIIIII第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.節(jié)點(diǎn)方程的一般形式二）2414214154423132131233222111)()(UGUGUUGUGIUGUGUUGUGIUGIUGI 設(shè)以節(jié)點(diǎn)3為參考點(diǎn), 則節(jié)點(diǎn)1、 2的節(jié)點(diǎn)電壓分別為U1、 U2。 將支路電流用節(jié)點(diǎn)電壓表示為第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.節(jié)點(diǎn)方程的一般形式三）代入兩個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程中, 經(jīng)移項(xiàng)整理后得322

34、432143312431431)()()()(ssssIIUGGGUGGIIUUGUGGG（2 .22）第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.節(jié)點(diǎn)方程的一般形式四）22212111212111UGUGIUGUGs(2.23)將式2.22寫(xiě)成 這就是當(dāng)電路具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)電路的節(jié)點(diǎn)方程的一般形式。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.節(jié)點(diǎn)方程的一般形式五） 式2.23中的左邊G11=(G1+G2+G3)、G22=(G2+G3+G4) 分別是節(jié)點(diǎn) 1、節(jié)點(diǎn) 2 相連接的各支路電導(dǎo)之和, 稱為各節(jié)點(diǎn)的自電導(dǎo), 自電導(dǎo)總是正的。G12=G21=-(G3+G4)是連接在節(jié)點(diǎn)1與節(jié)點(diǎn)2之間的各公共支路的電導(dǎo)之和

35、的負(fù)值, 稱為兩相鄰節(jié)點(diǎn)的互電導(dǎo), 互電導(dǎo)總是負(fù)的。 式2.23右邊Is11=(Is1+Is3)、Is22=(Is2-Is3)分別是流入節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2的各電流源電流的代數(shù)和, 稱為節(jié)點(diǎn)電源電流, 流入節(jié)點(diǎn)的取正號(hào), 流出的取負(fù)號(hào)。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 3.節(jié)點(diǎn)方程的規(guī)范形式)1)(1(1)1)(1(22)1(11)1(221)1(2222121111)1(1212111 nnsnnnnnsnnsnnIUUGUGIUGUGUGIUGUGUG 對(duì)具有 n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路, 其節(jié)點(diǎn)方程的規(guī)范形式為：第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 4.電路中含有電壓源支路 當(dāng)電路中含有電壓源支路時(shí), 這時(shí)可以采

36、用以下措施: （1） 盡可能取電壓源支路的負(fù)極性端作為參考點(diǎn)。 （2） 把電壓源中的電流作為變量列入節(jié)點(diǎn)方程, 并將其電壓與兩端節(jié)點(diǎn)電壓的關(guān)系作為補(bǔ)充方程一并求解。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 5.彌爾曼定理一）43213322114321332211101111GGGGUGUGUGRRRRRURURUUssssss對(duì)于只有一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電路第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 5.彌爾曼定理二）寫(xiě)成一般形式kskkGUGU)(10式(2.25)稱為彌爾曼定理。 (2.25)第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 5.彌爾曼定理三）R1Us1R2Us2R3Us301(a)Is1G1Is2G2Is3G30

37、1(b)R4G4圖 2.22 彌爾曼定理舉例第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.10一）一）101I32I13 A327 AI2圖2.23例2.10圖試用節(jié)點(diǎn)電壓法求圖2.23所示電路中的各支路電流。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.10二）二）7)3121(21321)2111(2121UUUU解之得VUVU12,621解解 取節(jié)點(diǎn)取節(jié)點(diǎn)O為參考節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn), 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 1、2的節(jié)點(diǎn)電壓為的節(jié)點(diǎn)電壓為U1、U2, 按式按式2.24得得第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.10三）三）AUIAUUIAUI4312332126261612321211取各支路電流的參考方向,

38、 如圖2.23所示。 根據(jù)支路電流與節(jié)點(diǎn)電壓的關(guān)系, 有第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.11一）一）應(yīng)用彌爾曼定理求圖2.24所示電路中各支路電流。20010 VI110I3520 V1I2圖2.23 例2.10圖第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.11二）二）解解 本電路只有一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)本電路只有一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn), 設(shè)其電壓為設(shè)其電壓為U1, 由由式式(2.25)得得VU3 .141012015110105201第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.11三）三）AUIAUIAUI43. 0103 .1410101072. 0203 .142014. 153 .14205201

39、31211設(shè)各支路電流I1、I2、I3的參考方向如圖中所示, 求得各支路電流為第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 將“自導(dǎo)、互導(dǎo)與“自阻、互阻比較著講解，幫助學(xué)生理解這兩個(gè)概念。教學(xué)方法教學(xué)方法第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 思考題思考題 列出圖2.25所示電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程.R3US3US1R1R4US2R2012第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.7 疊疊 加加 定定 理理第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 目的與要求目的與要求（1） 理解疊 加 定 理（2） 會(huì)用疊 加 定 理分析電路第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)重點(diǎn): 疊疊 加加 定定 理的內(nèi)容理的內(nèi)容難點(diǎn)難點(diǎn): 使

40、用疊使用疊 加加 定定 理時(shí)的注意事項(xiàng)理時(shí)的注意事項(xiàng)第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 1.疊加定理的內(nèi)容一）疊加定理的內(nèi)容一）疊加定理是線性電路的一個(gè)基本定理。 疊加定理可表述如下: 在線性電路中, 當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立電源作用時(shí), 則任意支路的電流或電壓, 都可以認(rèn)為是電路中各個(gè)電源單獨(dú)作用而其他電源不作用時(shí), 在該支路中產(chǎn)生的各電流分量或電壓分量的代數(shù)和。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 1.疊加定理的內(nèi)容二）疊加定理的內(nèi)容二）UsR1R2I10Is(a)UsR1R2I10(b)R1R2I10(c)Is圖2.26 疊加定理舉例第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 1.疊加定理的內(nèi)容三）疊加定理的

41、內(nèi)容三）212122111011RRIRRURRRIRUUssssssssIRRRRRURRIRURUI21121211210R2支路的電流第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 1.疊加定理的內(nèi)容四）疊加定理的內(nèi)容四）IIRRRRRUIIIRRRIsss2112121121RRUIs第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.使用疊加定理時(shí)使用疊加定理時(shí), 應(yīng)注意以下幾點(diǎn)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)1） 只能用來(lái)計(jì)算線性電路的電流和電壓, 對(duì)非線性電路, 疊加定理不適用。2） 疊加時(shí)要注意電流和電壓的參考方向, 求其代數(shù)和。3） 化為幾個(gè)單獨(dú)電源的電路來(lái)進(jìn)行計(jì)算時(shí), 所謂電壓源不作用, 就是在該電壓源處用短路代替, 電流

42、源不作用, 就是在該電流源處用開(kāi)路代替。4） 不能用疊加定理直接來(lái)計(jì)算功率。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.12一）一）R1(a)R3R4R2UsUII2I1I3I4UsUII 1R1R3R4R2UII 2I 3I 4I 1Is(b)(c)I 3I 4I 2R1R3R2R4Is圖2.27 例2.12圖圖2.27a所示橋形電路中R1=2, R2=1, R3=3 , R4=0.5, Us=4.5V, Is=1A。試用疊加定理求電壓源的電流I和電流源的端電壓U。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.12二）二）AIIIARRUIIARRUIIss9 . 3) 39 . 0(35 .

43、 015 . 49 . 0325 . 42142423131解解 (1) 當(dāng)電壓源單獨(dú)作用時(shí)當(dāng)電壓源單獨(dú)作用時(shí), 電流源開(kāi)路電流源開(kāi)路, 如如圖圖2.27b所示所示, 各支路電流分別為各支路電流分別為第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.12三）三）電流源支路的端電壓U為VIRIRU2 . 1)9 . 0335 . 0(3344第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.12四）四）AIIIAIRRRIAIRRRIss267. 0)333. 06 . 0(333. 015 . 015 . 06 . 013232142423131 (2) 當(dāng)電流源單獨(dú)作用時(shí), 電壓源短路, 如圖2.27c）

44、所示, 則各支路電流為第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.12五）五） 電流源的端電壓為VIRIRU5333. 1333. 016 . 022211AIII167. 4267. 09 . 3電流源的端電壓為VUUU333. 05333. 12 . 1(3) 兩個(gè)獨(dú)立源共同作用時(shí), 電壓源的電流為第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.13一）一）求圖2.28 所示梯形電路中支路電流I5。1 I1I31 I51 1 I41 I21 10 Vabdfce圖2.28例2.13圖第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.13二）二）VUUUAIIIVUUUAIIIVUAIcdacabefcecde

45、f13,8,53,213215435設(shè)解解 此電路是簡(jiǎn)單電路此電路是簡(jiǎn)單電路, 可以用電阻串并聯(lián)的方可以用電阻串并聯(lián)的方法化簡(jiǎn)。但這樣很繁瑣。為此法化簡(jiǎn)。但這樣很繁瑣。為此, 可應(yīng)用齊次定可應(yīng)用齊次定理采用理采用“倒推法來(lái)計(jì)算。倒推法來(lái)計(jì)算。第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例2.13三）三）根據(jù)齊次定理可計(jì)算得AI769. 0131015第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 教學(xué)方法教學(xué)方法講授法第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 思考題思考題31215V5A2. 當(dāng)上題中電壓由15V增到30V時(shí),12電阻支路中的電流變?yōu)槎嗌? 1. 試用疊加原理求圖中電路12電阻支路中的電流.第2章 直流電阻電路的

46、分析計(jì)算 2.8 戴戴 維維 南南 定定 理理第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 目的與要求目的與要求1 理解戴維南定理2 會(huì)用戴維南定理分析電路第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：重點(diǎn)： 戴維南定理的內(nèi)容戴維南定理的內(nèi)容難點(diǎn)：難點(diǎn)： 等效電阻的計(jì)算等效電阻的計(jì)算第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 1.戴維南定理內(nèi)容戴維南定理內(nèi)容 戴維南定理指出: 含獨(dú)立源的線性二端電阻網(wǎng)絡(luò), 對(duì)其外部而言, 都可以用電壓源和電阻串聯(lián)組合等效代替 (1)該電壓源的電壓等于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓 (2)該電阻等于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有獨(dú)立源作用為零情況下的網(wǎng)絡(luò)的等效電阻第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.證明一）證

47、明一）下面我們對(duì)戴維南定理給出一般證明IRUUUUIIIIIRIRUIIUUIiciic00, 0第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 2.證明二）證明二）IURiUocab(e)IURiab(d)I有源UabI(c)有源UabI(b)有源UabI(a)圖 2.30 戴維南定理的證明第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 3.等效電阻的計(jì)算方法一）等效電阻的計(jì)算方法一）等效電阻的計(jì)算方法有以下三種：（1） 設(shè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源為零, 用電阻串并聯(lián)或三角形與星形網(wǎng)絡(luò)變換加以化簡(jiǎn), 計(jì)算端口ab的等效電阻。 （2） 設(shè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源為零, 在端口a、 b處施加一電壓U, 計(jì)算或測(cè)量輸入端口的電流I, 則等效電阻Ri

48、=U/I。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 3.等效電阻的計(jì)算方法二）等效電阻的計(jì)算方法二）（3） 用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量, 或用計(jì)算方法求得該有源二端網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓Uoc和短路電流Isc, 則等效電阻Ri=Uoc/Isc。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.14一）一）圖2.31a所示為一不平衡電橋電路, 試求檢流計(jì)的電流I。12 VIa5 10GRg10 5 5 b(a)a12 VI15 105 5 b(b)I2Uoca5 105 5 b(c)RiRiUocbaGRg10 I(d)圖2.31 例2.14圖第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.14二）二）解解 開(kāi)路電壓開(kāi)路電壓oc為為AR

49、RUIRVIIUgicic126. 01083. 5283. 55105105555251012555125550210第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.15一）一）Uoca2.5 V0.2kb1.8k0.4 k(a)I1I25 mA0.2k1.8k0.4 kRiab(b)ab(c)RiUoc圖2.32 例2.15圖求圖2.32a所示電路的戴維南等效電路。 第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.15二）二）VIIUmAImAIoc32. 72 . 44 . 058 . 14 . 08 . 152 . 44 . 02 . 05 . 21221解解 先求開(kāi)路電壓先求開(kāi)路電壓Uoc(如圖如圖2.32(a)所示所示)第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 例例 2.15三）三）然后求等效電阻RikRVUioc93. 1,32. 7kRi93. 14 . 02 . 04 . 02 . 08 . 1其中第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 教學(xué)方法教學(xué)方法講授法第2章 直流電阻電路的分析計(jì)算 思考題思考題1.一個(gè)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路是什？如何求有源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路？