第2章電阻電路分析.

1、 電電 路路 理理 論論 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.1 線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的等效變換線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的等效變換2.2 實(shí)際電源的模型及其等效變換實(shí)際電源的模型及其等效變換2.3 支路分析法支路分析法2.4 回路分析法回路分析法2.5 節(jié)點(diǎn)分析法節(jié)點(diǎn)分析法梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.1 線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的等效變換線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的等效變換 具有兩個(gè)引出端子的網(wǎng)絡(luò)稱為具有兩個(gè)引出端子的網(wǎng)絡(luò)稱為二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)（或一端口網(wǎng)絡(luò)）。（或一端口網(wǎng)絡(luò)）。(a)(b)(c)圖圖

2、2-1 二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò) 2.1.1 等效變換的概念等效變換的概念 “等效等效” 在電路理論中在電路理論中是很重要的概念，是很重要的概念，電路等效變換方電路等效變換方法法 是電路問(wèn)題分析中經(jīng)常使用的方法。是電路問(wèn)題分析中經(jīng)常使用的方法。 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析u 等效的定義：等效的定義：若若B與與C具有相同的電壓電流關(guān)系具有相同的電壓電流關(guān)系即相同的即相同的VAR，則稱，則稱B與與C是互為等效的是互為等效的。等效等效u等效變換的條件：等效變換的條件：相互代換的兩部分電路相互代換的兩

3、部分電路具有相同的具有相同的VAR。u等等 效效 的的 對(duì)對(duì) 象：象：是是A (也就是電路未變化的部分也就是電路未變化的部分) 中的電流、中的電流、電壓、電壓、 功率。功率。u等效變換的目的：等效變換的目的：簡(jiǎn)化電路，簡(jiǎn)化電路， 方便地求出方便地求出需要求的需要求的結(jié)果。結(jié)果。 圖圖2-2 具有相同具有相同VAR的兩部分電路的兩部分電路 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 等效等效圖圖2-3 等效電路等效電路 2.1.2 電阻的串聯(lián)與并聯(lián)電阻的串聯(lián)與并聯(lián) 1. 電阻的串聯(lián)等效電阻的串聯(lián)等效 定

4、義：定義：多個(gè)電阻順序相連，流過(guò)多個(gè)電阻順序相連，流過(guò)同一電流的連接方式。同一電流的連接方式。 等效等效圖圖 2-4 電阻串聯(lián)及等效電路電阻串聯(lián)及等效電路 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 所有電阻流過(guò)同一電流；所有電阻流過(guò)同一電流；所有電阻消耗的總功率所有電阻消耗的總功率:電阻分壓公式：電阻分壓公式：特點(diǎn)：特點(diǎn)：1nkkPP 1mmnkkRuuR 2.電阻的并聯(lián)等效電阻的并聯(lián)等效 定義：定義：多個(gè)電阻首端相連、末多個(gè)電阻首端相連、末端相連，施加同一電壓的連接方式。端相連，施加同一電壓的連接

5、方式。等效電阻等效電阻:1nkkRR 等等效效圖圖 2-4 電阻串電阻串聯(lián)聯(lián) 及等效電路及等效電路 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析所有電阻施加同一電壓；所有電阻施加同一電壓；電阻總功耗電阻總功耗:電阻分流公式：電阻分流公式：特點(diǎn)：特點(diǎn)：等效電導(dǎo)等效電導(dǎo):1nkkGG 1nkkPP 1mmnkkGiiG 3.電阻的混聯(lián)等效電阻的混聯(lián)等效 既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路稱電阻混聯(lián)電路。既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路稱電阻混聯(lián)電路。 判別混聯(lián)電路的串并聯(lián)關(guān)系一般應(yīng)掌握下述判別混聯(lián)電路的串并聯(lián)關(guān)系

6、一般應(yīng)掌握下述3點(diǎn)：點(diǎn)：看電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?？措娐返慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)?？措妷弘娏麝P(guān)系?？措妷弘娏麝P(guān)系。對(duì)電路作變形等效。對(duì)電路作變形等效。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析4. 電導(dǎo)的串聯(lián)等效電導(dǎo)的串聯(lián)等效 2112GuuGG 等效電導(dǎo)等效電導(dǎo)分壓公式分壓公式 1212GuuGG 功率關(guān)系功率關(guān)系 12ppp1122pGpG 1212G GGGG 圖圖 2-5 電導(dǎo)的串聯(lián)電導(dǎo)的串聯(lián) 圖圖 2-6 電導(dǎo)的并聯(lián)電導(dǎo)的并聯(lián) 5. 電導(dǎo)的并聯(lián)電導(dǎo)的并聯(lián)等效電導(dǎo)等效電導(dǎo)12GGG分流公式分流公式 1112GiiG

7、G 2212GiiGG 功率關(guān)系功率關(guān)系 1122pGpG 12ppp梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析6. 電壓表和電流表電壓表和電流表 補(bǔ)充例補(bǔ)充例 2-1 對(duì)如圖對(duì)如圖BC2-1所示微安計(jì)與電阻串聯(lián)組成的所示微安計(jì)與電阻串聯(lián)組成的多量程電壓表，已知微安計(jì)內(nèi)阻多量程電壓表，已知微安計(jì)內(nèi)阻R1=1k，各檔分壓電阻分，各檔分壓電阻分別為別為R2=9 k，R3=90 k， R4=900 k；這個(gè)電壓表的最；這個(gè)電壓表的最大量程大量程(用端鈕用端鈕0、 4測(cè)量，測(cè)量， 端鈕端鈕1、 2、 3均斷開(kāi)

8、均斷開(kāi))為為500 V。試計(jì)算表頭所允許通過(guò)的最大電流及其他量程的電壓值。試計(jì)算表頭所允許通過(guò)的最大電流及其他量程的電壓值。圖圖BC2-1 多量程電壓表多量程電壓表 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析圖圖BC2-1 多量程電壓表多量程電壓表 解解: 當(dāng)用當(dāng)用0、 4端測(cè)量時(shí)，電壓表的總電阻端測(cè)量時(shí)，電壓表的總電阻 R=R1+R2+R3+R4=1+9+90+900=1000k若這時(shí)所測(cè)的電壓恰為若這時(shí)所測(cè)的電壓恰為500V(這時(shí)表頭也達(dá)到滿量程這時(shí)表頭也達(dá)到滿量程)，則通，則通過(guò)表頭的最大電流過(guò)

9、表頭的最大電流 405000 5A10001000UI. m梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析當(dāng)開(kāi)關(guān)在當(dāng)開(kāi)關(guān)在“1”檔檔時(shí)時(shí)(2、 3、 4端鈕斷開(kāi)端鈕斷開(kāi)) U10=R1I=10.5=0.5 V當(dāng)開(kāi)關(guān)在當(dāng)開(kāi)關(guān)在“2”檔檔時(shí)時(shí)(1、 3、 4端鈕斷開(kāi)端鈕斷開(kāi)) U20=(R1+R2)I=(1+9) 0.5=5V當(dāng)開(kāi)關(guān)在當(dāng)開(kāi)關(guān)在“3”檔檔時(shí)時(shí)(1、 2、 4端鈕斷開(kāi)端鈕斷開(kāi)) U30=(R1+R2+R3)I=(1+9+90) 0.5=50V圖圖BC2-1 多量程電壓表多量程電壓表 梁梁 俊俊 龍

10、龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 由此可見(jiàn)，由此可見(jiàn)，直接利用該表頭測(cè)量電壓，它只能測(cè)量直接利用該表頭測(cè)量電壓，它只能測(cè)量0.5V以下的電壓，以下的電壓，而串聯(lián)了分壓電阻而串聯(lián)了分壓電阻R2、R3、R4以后，作為電壓以后，作為電壓表，它就有表，它就有0.5V、5V、50V、500V四個(gè)量程，實(shí)現(xiàn)了電壓表四個(gè)量程，實(shí)現(xiàn)了電壓表的量程擴(kuò)展。的量程擴(kuò)展。 補(bǔ)充例補(bǔ)充例2-2 多量程電流表多量程電流表如圖如圖BC2-2 所示，已知表頭內(nèi)所示，已知表頭內(nèi)阻阻RA =2300量程為量程為50A，各分流電阻分別為各分流

11、電阻分別為R1=1，R2=9, R3=90。求擴(kuò)展后。求擴(kuò)展后各量程。各量程。 圖圖 BC2-2 多量程電流表多量程電流表 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 解：解：基本表頭偏轉(zhuǎn)滿刻度基本表頭偏轉(zhuǎn)滿刻度為為 50A。當(dāng)。當(dāng)用用0、 1端鈕測(cè)量端鈕測(cè)量時(shí)，時(shí)，2、 3端鈕開(kāi)路，端鈕開(kāi)路，這時(shí)這時(shí)RA、R2、R3是相串聯(lián)的，而是相串聯(lián)的，而R1與它與它們相并聯(lián)，們相并聯(lián)，根據(jù)分流公式，得根據(jù)分流公式，得圖圖 BC2-2 多量程電流表多量程電流表 1A1123ARIIRRRR 123A1A1RRR

12、RIIR 120Am 所以所以 同理，用同理，用0、2端測(cè)量時(shí)，端測(cè)量時(shí)，1、3 端開(kāi)路，這時(shí)流經(jīng)表頭的電端開(kāi)路，這時(shí)流經(jīng)表頭的電流仍應(yīng)為流仍應(yīng)為 50 A， 由分流公式得由分流公式得 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析同理，用同理，用0、2端測(cè)量時(shí)，端測(cè)量時(shí)，1、3 端開(kāi)路，這時(shí)流經(jīng)表頭的電端開(kāi)路，這時(shí)流經(jīng)表頭的電流仍應(yīng)為流仍應(yīng)為 50 A， 由分流公式得由分流公式得 所以所以 12A2123ARRIIRRRR 123A2A1212ARRRRIImRR 當(dāng)用當(dāng)用“0”、“3”端測(cè)量時(shí)，端測(cè)量

13、時(shí)，則則123A3123ARRRIIRRRR 123A3A1231 2ARRRRII. mRRR所以所以 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析結(jié)論：結(jié)論：直接利用該表頭測(cè)量電流，它只能測(cè)量直接利用該表頭測(cè)量電流，它只能測(cè)量0.05mA以以下的電流且內(nèi)阻大，而并聯(lián)下的電流且內(nèi)阻大，而并聯(lián)R1、R2、R3以后，它就有以后，它就有120mA、12mA、1.2mA三個(gè)量程，實(shí)現(xiàn)了電流表量程的三個(gè)量程，實(shí)現(xiàn)了電流表量程的擴(kuò)展，且內(nèi)阻比基本表頭的內(nèi)阻小得多。擴(kuò)展，且內(nèi)阻比基本表頭的內(nèi)阻小得多。 補(bǔ)充例補(bǔ)充例

14、2-3 圖圖BC2-3 所示的是一個(gè)常用的簡(jiǎn)單分壓器所示的是一個(gè)常用的簡(jiǎn)單分壓器電路。電阻分壓器的固定端電路。電阻分壓器的固定端 a、b 接到直流電壓源上。固接到直流電壓源上。固定端定端 b 與活動(dòng)端與活動(dòng)端 c 接到負(fù)載上。利用分壓器上滑動(dòng)觸頭接到負(fù)載上。利用分壓器上滑動(dòng)觸頭 c 的滑動(dòng)可在負(fù)載電阻上輸出的滑動(dòng)可在負(fù)載電阻上輸出 0US的可變電壓。已知直流的可變電壓。已知直流理想電壓源電壓理想電壓源電壓 U=18V, 滑動(dòng)觸頭滑動(dòng)觸頭 c 的位置使的位置使R1=600，R2=400。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章

15、 電阻電路分析電阻電路分析 (1) 求輸出電壓求輸出電壓 U2； (2) 若用內(nèi)阻為若用內(nèi)阻為 1200 的電壓表去測(cè)量此電壓，求電壓的電壓表去測(cè)量此電壓，求電壓表的讀數(shù)；表的讀數(shù)； (3) 若用內(nèi)阻為若用內(nèi)阻為 3600 的電壓表再測(cè)量此電壓，求這時(shí)的電壓表再測(cè)量此電壓，求這時(shí)電壓表的讀數(shù)。電壓表的讀數(shù)。 圖圖BC2-3 電阻分壓器電路電阻分壓器電路 (a)解解 (1) 未接電壓表時(shí)，應(yīng)用分未接電壓表時(shí)，應(yīng)用分壓公式，得壓公式，得 22S12RUURR 400187 2V600400. 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2

16、章章 電阻電路分析電阻電路分析 (2)當(dāng)接上電壓表后，把圖當(dāng)接上電壓表后，把圖BC2-3(a)改畫成圖改畫成圖BC2-3(b), 其中其中RV表示電壓表的內(nèi)阻。當(dāng)用內(nèi)阻為表示電壓表的內(nèi)阻。當(dāng)用內(nèi)阻為1200電壓表測(cè)量電壓表測(cè)量時(shí)，時(shí)，RV=RV1=1200。參見(jiàn)。參見(jiàn)(b)圖，圖，cb 端為端為 R2 與與 RV1相并聯(lián)相并聯(lián)的兩端，所以等效電阻的兩端，所以等效電阻 圖圖BC2-3 電阻分壓器電路電阻分壓器電路 (b)21121400 12003004001200VeqVR RRRR 由分壓公式，由分壓公式， 得得 1111300186V600300eqVSeqRUURR這時(shí)電壓表的讀數(shù)就是這

17、時(shí)電壓表的讀數(shù)就是 6V。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 (3) 當(dāng)用內(nèi)阻為當(dāng)用內(nèi)阻為3600電電壓表測(cè)量時(shí)，圖壓表測(cè)量時(shí)，圖(b)中中RV=RV2 =3600。這時(shí)。這時(shí) cb 端等效電阻端等效電阻 應(yīng)用分壓公式，應(yīng)用分壓公式， 得得 電壓表內(nèi)阻越大，對(duì)測(cè)試電路的影響越小。電壓表內(nèi)阻越大，對(duì)測(cè)試電路的影響越小。電流表內(nèi)阻越小，對(duì)測(cè)試電路的影響越小。電流表內(nèi)阻越小，對(duì)測(cè)試電路的影響越小。 22222400 36003604003600VeqVR RRRR 22123600186 75V60

18、03600eqVSeqRUU.RR圖圖BC2-3 電阻分壓器電路電阻分壓器電路 (b)梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析例例2-1 求如圖求如圖2-7(a)所示二端電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻所示二端電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻Rab 。(a)(b)(c)(d)圖圖2-7 例例2-1電路圖電路圖梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析圖圖2-7 例例2-1電路圖電路圖(a)解：解： Rab=(44+1) 6+3 6 4

19、=2例例2-2 求如圖求如圖2-8(a)所示電路中的電流所示電路中的電流I、I1和電壓和電壓U 。圖圖2-8 例例2-2電路圖電路圖(a)122A36(4+2)I 26621A6(42)12II解：解：U=2I2=21=2V梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 2.1.3 電阻的電阻的Y形聯(lián)結(jié)與形聯(lián)結(jié)與形聯(lián)結(jié)的等效變換形聯(lián)結(jié)的等效變換 abab等等 效效圖圖2-9 二端電阻網(wǎng)絡(luò)二端電阻網(wǎng)絡(luò)(a)(b)梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-

20、28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析122331123R RR RR RRR 122331231R RR RR RRR 122331312R RR RR RRR 31121122331R RRRRR 12232122331R RRRRR 23313122331R RRRRR (a)(b)圖圖2-10 電阻的電阻的Y形聯(lián)結(jié)與形聯(lián)結(jié)與形聯(lián)結(jié)的等效變換形聯(lián)結(jié)的等效變換Y 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析補(bǔ)充例補(bǔ)充例BC2-4 圖圖BC2-4(a)電路，求電壓電路，求電壓 U1。 213A3(3

21、3)(3+9)7SUI 1(39)1232A(39)(33)18II 113326VUI解：解：圖圖BC2-4(a)圖圖BC2-4(b)梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 補(bǔ)充例補(bǔ)充例BC2-5 如圖如圖BC2-5(a)電路，求負(fù)載電阻電路，求負(fù)載電阻 RL上消耗上消耗的功率的功率PL。(1040)21A(1040)(1040)LI 2240 140WLLLPR I圖圖BC2-5(a)圖圖BC2-5(b)圖圖BC2-5(c)解：解：梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程

22、系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.1.4 線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)：線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)：不包含獨(dú)立電源，僅由線性電阻和線不包含獨(dú)立電源，僅由線性電阻和線性受控源組成的二端網(wǎng)絡(luò)。性受控源組成的二端網(wǎng)絡(luò)。1. 輸入電阻的概念輸入電阻的概念 線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)端口電壓與電流成正比，線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)端口電壓與電流成正比，從其端口從其端口看進(jìn)去的等效電阻為該線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻看進(jìn)去的等效電阻為該線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻（如（如圖圖2-11），記為），記為iuRi 圖圖2-11 無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)

23、的輸入電阻(a)梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2. 輸入電阻的求法輸入電阻的求法 串、并聯(lián)簡(jiǎn)化和串、并聯(lián)簡(jiǎn)化和Y-變換法變換法 ( 僅由線性電阻組成的二端僅由線性電阻組成的二端網(wǎng)絡(luò)，其輸入電阻就是其等效電阻。網(wǎng)絡(luò)，其輸入電阻就是其等效電阻。) 外加電源法外加電源法 (對(duì)含受控源二端網(wǎng)絡(luò)及純電阻網(wǎng)絡(luò)均適用對(duì)含受控源二端網(wǎng)絡(luò)及純電阻網(wǎng)絡(luò)均適用)圖圖2-11 外加電源法求輸入電阻外加電源法求輸入電阻SiuRi iSuRi 例例2-3 求如圖求如圖2-12(a)所示含受控源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。所示

24、含受控源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。(a)(b)梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析圖圖2-12 例例2-3電路電路(a)(b)解：解：利用外加電源法，電路如圖利用外加電源法，電路如圖2-12(b)所示。所示。由由KCL得得 i2=i-i1 由由KVL和歐姆定律得和歐姆定律得 us=i+4i2+2i1 us=i+6i1 聯(lián)立求解得聯(lián)立求解得 us=4i 因此，輸入電阻為因此，輸入電阻為44siuiRii 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28

25、第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析例例2-4 求如圖求如圖2-13(a)所示含受控源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。所示含受控源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。圖圖2-13 例例2-4電路電路(a)(b)解：解：利用外加電源法，電路如圖利用外加電源法，電路如圖2-12(b)所示。所示。由由KCL、KVL和歐姆定律得和歐姆定律得 u1=2(i+3u1) us=(3+2) (i+3u1)=5 (i+3u1)聯(lián)立求解得聯(lián)立求解得 us=-i 因此，輸入電阻為因此，輸入電阻為1siuiRii 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路

26、分析上式表明，上式表明，圖圖2-13(a)所示含受控源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻為所示含受控源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻為負(fù)值說(shuō)明該電路實(shí)際上向外電路提供功率，體現(xiàn)了受控源負(fù)值說(shuō)明該電路實(shí)際上向外電路提供功率，體現(xiàn)了受控源的電源性。的電源性。說(shuō)明：說(shuō)明：由于受控源的作用由于受控源的作用(原因原因),含受控源二端網(wǎng)絡(luò)輸入含受控源二端網(wǎng)絡(luò)輸入電阻的阻值電阻的阻值可以是正值，可以是正值，可以是負(fù)值，可以是負(fù)值，當(dāng)然亦可以是零值；當(dāng)然亦可以是零值； 輸出電阻的求法輸出電阻的求法與輸入電阻的求法相同；與輸入電阻的求法相同； 還可用還可用伏安法伏安法求輸入、輸出電阻，即直接列出二端求輸入、輸出電阻，即直接列出二端網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)

27、N0端口的伏安關(guān)系端口的伏安關(guān)系(即即VAR),便可求得輸入、輸出電阻。便可求得輸入、輸出電阻。作業(yè)：作業(yè)：P5253 , 2.1、2.2、2.3、2.4梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.2 實(shí)際電源的模型及其等效變換實(shí)際電源的模型及其等效變換2.2.1 理想電源的串聯(lián)與并聯(lián)理想電源的串聯(lián)與并聯(lián)1. 理想電壓源的串聯(lián)等效理想電壓源的串聯(lián)等效圖圖2-14 極性相同極性相同圖圖2-15 極性相反極性相反2. 理想電流源的并聯(lián)等效理想電流源的并聯(lián)等效梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)

28、院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析圖圖2-17 方向相同方向相同圖圖2-18 方向相反方向相反3. 任意電路元件與理想電壓源的并聯(lián)等效任意電路元件與理想電壓源的并聯(lián)等效 4. 任意電路元件與理想電流源的串聯(lián)等效任意電路元件與理想電流源的串聯(lián)等效 圖圖2-16 任意元件并電壓源任意元件并電壓源圖圖2-16 任意元件串電流源任意元件串電流源梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.2.2 實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換實(shí)際電源的兩種模型及其等效變

29、換1. 實(shí)際電源的電壓源模型實(shí)際電源的電壓源模型 電路模型：電路模型： 理想電壓源理想電壓源uS與電阻與電阻RS的串聯(lián)。的串聯(lián)。 圖圖 2-20 實(shí)際電源的電壓源模型及其伏安特性實(shí)際電源的電壓源模型及其伏安特性 電電壓壓源源內(nèi)內(nèi)阻阻 伏安關(guān)系：伏安關(guān)系：u = uS - iRS(a)(b)梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 電路模型：電路模型： 理想電流源理想電流源iS與電阻與電阻RS的并聯(lián)。的并聯(lián)。 伏安關(guān)系：伏安關(guān)系：i = iS u/RS= iS uGS2. 實(shí)際電源的電流源模型實(shí)際電源

30、的電流源模型(a)(b)圖圖 2-21 實(shí)際電源的電流源模型及其伏安特性實(shí)際電源的電流源模型及其伏安特性 電電流流源源內(nèi)內(nèi)阻阻梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析等效互換等效互換圖圖 2-22 兩種電源模型的等效轉(zhuǎn)換兩種電源模型的等效轉(zhuǎn)換uS=RSiSiS=uS/RS3. 兩種電源模型間的等效轉(zhuǎn)換兩種電源模型間的等效轉(zhuǎn)換 等效條件：等效條件：保持端口保持端口VAR相同相同(a)(b)注意：注意：電壓源極性與電流源方向的關(guān)系！電壓源極性與電流源方向的關(guān)系！梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安

31、康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 應(yīng)用兩種電源模型等效轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)注意問(wèn)題：應(yīng)用兩種電源模型等效轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)注意問(wèn)題：“等效等效”只只對(duì)電源以外的電路成立，對(duì)電源以外的電路成立，對(duì)內(nèi)部不成立。對(duì)內(nèi)部不成立。轉(zhuǎn)換時(shí)注意源電流轉(zhuǎn)換時(shí)注意源電流is的方向的方向與源電壓與源電壓us的極性間的關(guān)系。的極性間的關(guān)系。只有具有內(nèi)阻的實(shí)際電源模型才可以等效轉(zhuǎn)換，只有具有內(nèi)阻的實(shí)際電源模型才可以等效轉(zhuǎn)換，理想電壓理想電壓源與理想電流源之間不能等效轉(zhuǎn)換。源與理想電流源之間不能等效轉(zhuǎn)換。電源互換等效的方法可以推廣運(yùn)用，電源互換等效的方法可以推廣運(yùn)用，與理想電

32、壓源串聯(lián)的與理想電壓源串聯(lián)的電阻都可以看作電壓源的內(nèi)阻；電阻都可以看作電壓源的內(nèi)阻；同樣，與理想電流源并聯(lián)的同樣，與理想電流源并聯(lián)的電阻都可以看作電流源的內(nèi)阻。電阻都可以看作電流源的內(nèi)阻。 對(duì)于對(duì)于受控源，可進(jìn)行與獨(dú)立電源相同的等效轉(zhuǎn)換，受控源，可進(jìn)行與獨(dú)立電源相同的等效轉(zhuǎn)換，但要注但要注意在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保證控制量不被改變。意在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保證控制量不被改變。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析例例2-5 求如圖求如圖2-23(a)所示電路中的電流所示電路中的電流I。(b)(c)圖圖 2-23 例例

33、2-5電路圖電路圖I183 (A)42 解：解：任意元件與理想電壓源并聯(lián)等效為該電壓源，任意元件與理想電壓源并聯(lián)等效為該電壓源，任意元件與理想電流源串聯(lián)等效為該電流源。任意元件與理想電流源串聯(lián)等效為該電流源。(a)梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析例例2-6 求如圖求如圖2-24(a)所示電路中的電壓所示電路中的電壓I。圖圖 2-24 例例2-6電路圖電路圖(a)(b)(c)(d)梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電

34、阻電路分析電阻電路分析圖圖 2-24 例例2-6電路圖電路圖(d) 解：解：在圖在圖2-24(d)所示電路中，所示電路中，根據(jù)歐姆定律和根據(jù)歐姆定律和KVL得得 (4+4+2)i+6i=8 因此因此 i=0.5(A) u=4i=40.5=2(V)提示：提示：請(qǐng)注意如何正確應(yīng)用電源模型的相互轉(zhuǎn)換；請(qǐng)注意如何正確應(yīng)用電源模型的相互轉(zhuǎn)換； 請(qǐng)注意受控源模型間的相互轉(zhuǎn)換；請(qǐng)注意受控源模型間的相互轉(zhuǎn)換； 兩道例題均應(yīng)用電源模型間的相互轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化了電兩道例題均應(yīng)用電源模型間的相互轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，因此可以說(shuō)，路結(jié)構(gòu)，因此可以說(shuō)，利用電源模型間的相互等效轉(zhuǎn)換是利用電源模型間的相互等效轉(zhuǎn)換是簡(jiǎn)化電路，方便求解

35、的一種重要方法。簡(jiǎn)化電路，方便求解的一種重要方法。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.3 支路分析法支路分析法2.3.1 支路電流變量的完備性和獨(dú)立性支路電流變量的完備性和獨(dú)立性u(píng)支路電壓、電流變量的線性相關(guān)性。支路電壓、電流變量的線性相關(guān)性。圖圖BC2-1電路中一條支路電路中一條支路 u=Ri+us支路的支路的VARu、i 線性相關(guān)線性相關(guān)u獨(dú)立性：獨(dú)立性：支路電流彼此獨(dú)立，不能互求。支路電流彼此獨(dú)立，不能互求。u完備性：完備性：即求出支路電流，就可計(jì)算出電路中人何處的即求出支路電流，就可

36、計(jì)算出電路中人何處的電壓、功率等；反之知道了支路電壓，就可計(jì)算出電路電壓、功率等；反之知道了支路電壓，就可計(jì)算出電路中人何處的電流、功率等。中人何處的電流、功率等。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.3.2 支路分析法支路分析法 根據(jù)元件的根據(jù)元件的VAR 及及 KCL、KVL約束，約束，建立數(shù)目足夠建立數(shù)目足夠且相互獨(dú)立的方程組，且相互獨(dú)立的方程組，解出各支路電流，解出各支路電流，進(jìn)而再根據(jù)電路進(jìn)而再根據(jù)電路有關(guān)的基本概念求得人們期望得到的電路中任何處的電壓、有關(guān)的基本概念求得人們期望得到

37、的電路中任何處的電壓、功率等。功率等。 1.定義：定義：以支路電流為未知量求解電路的方法。以支路電流為未知量求解電路的方法。 2.獨(dú)立方程的列寫：獨(dú)立方程的列寫：u從從 n 個(gè)節(jié)點(diǎn)個(gè)節(jié)點(diǎn)中任意擇其中任意擇其n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)，依個(gè)節(jié)點(diǎn)，依KCL列節(jié)點(diǎn)電流方列節(jié)點(diǎn)電流方程，則程，則 n-1個(gè)方程將是相互獨(dú)立的。個(gè)方程將是相互獨(dú)立的。 一個(gè)有一個(gè)有n個(gè)節(jié)點(diǎn)、個(gè)節(jié)點(diǎn)、b條支路的電路，若以支路電流作未條支路的電路，若以支路電流作未知變量，知變量， 可按如下方法列寫出所需獨(dú)立方程?？砂慈缦路椒袑懗鏊瑾?dú)立方程。 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-

38、28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析i5u 由由KVL能列寫且僅能列寫的獨(dú)立方程數(shù)為能列寫且僅能列寫的獨(dú)立方程數(shù)為b-(n-1)個(gè)。個(gè)。按網(wǎng)孔按網(wǎng)孔由由KVL列出的電壓方程相互獨(dú)立。列出的電壓方程相互獨(dú)立。選獨(dú)立回路時(shí)，每次必須包選獨(dú)立回路時(shí)，每次必須包含一條新支路。含一條新支路。圖圖 2-25 支路分析法支路分析法abcdi1i2i3i4i6u 獨(dú)立節(jié)點(diǎn)方程：獨(dú)立節(jié)點(diǎn)方程：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a -i1+i2+i5=0 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)b -i4-i5+i6=0 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)c -i2-i3-i6=0 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)d i1+i3+i4=0 u 獨(dú)立回路方程：獨(dú)立回路方程：回路回路 R1i1+R5i5-R4i4=us

39、1-us4 回路回路 R2i2-R5i5-R6i6=-us2 回路回路 -R3i3+R4i4+R6i6=us3+us4梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.3.3 支路分析法的一般步驟支路分析法的一般步驟 假設(shè)各支路電流，標(biāo)明其參考方向；假設(shè)各支路電流，標(biāo)明其參考方向；任取任取(n-1)個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，根據(jù)個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，根據(jù)KCL列節(jié)點(diǎn)電流方程；列節(jié)點(diǎn)電流方程；選取選取(b-n+1)個(gè)獨(dú)立回路（平面電路一般選網(wǎng)孔），根個(gè)獨(dú)立回路（平面電路一般選網(wǎng)孔），根據(jù)據(jù)KVL列電壓方程；列電壓方程；聯(lián)立聯(lián)立 、

40、 步列寫方程求解，得各支路電流；步列寫方程求解，得各支路電流；根據(jù)需要，由各元件的根據(jù)需要，由各元件的VAR可求得電路中任何處的電可求得電路中任何處的電壓、功率等。壓、功率等。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析說(shuō)明：說(shuō)明：如果電路中包含受控電源，可以先將受控源如同獨(dú)立源如果電路中包含受控電源，可以先將受控源如同獨(dú)立源一樣處理，然后再將控制量用支路電流表示。一樣處理，然后再將控制量用支路電流表示。 以上步驟僅適用于電路中每一條支路電壓都能用支路電以上步驟僅適用于電路中每一條支路電壓都能用支路電流

41、表示的情況。若電路中含有僅由獨(dú)立電流源或受控電流流表示的情況。若電路中含有僅由獨(dú)立電流源或受控電流源構(gòu)成的支路，因這些支路的支路電壓不能用電流表示，源構(gòu)成的支路，因這些支路的支路電壓不能用電流表示，所以不能直接上述所以不能直接上述5個(gè)步驟。個(gè)步驟。 當(dāng)電路中包含支路數(shù)較多時(shí)，求解比較麻煩。當(dāng)電路中包含支路數(shù)較多時(shí)，求解比較麻煩。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析例例2-7 計(jì)算如圖計(jì)算如圖2-26所示電路的各支路電流。所示電路的各支路電流。圖圖 2-26 例例2-7電路圖電路圖 i1i2i3a

42、b梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 例例2-8 在如圖在如圖2-27所示電路中，已知所示電路中，已知us1=49V，us2=20V，R1=10，R2=20，R3=5，求各支路電流。，求各支路電流。圖圖 2-27 例例2-8電路圖電路圖 i1i2i3ab作業(yè)：作業(yè)：P5355 , 2.5、2.7、2.9、2.11、2.12梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.4 回路分析法回路分析法 問(wèn)題：?jiǎn)?/p>

43、題：鑒于支路電流法求解電路的獨(dú)立方程數(shù)等于支鑒于支路電流法求解電路的獨(dú)立方程數(shù)等于支路數(shù)，支路數(shù)較多時(shí)，能否減少必須的變量數(shù)目？路數(shù)，支路數(shù)較多時(shí)，能否減少必須的變量數(shù)目？2.4.1 網(wǎng)孔電流網(wǎng)孔電流u網(wǎng)孔電流：網(wǎng)孔電流：主觀設(shè)想在主觀設(shè)想在網(wǎng)孔網(wǎng)孔回路中流動(dòng)的電流?；芈分辛鲃?dòng)的電流。圖圖 2-28 網(wǎng)孔分析法網(wǎng)孔分析法 u網(wǎng)孔電流的獨(dú)立性：網(wǎng)孔電流的獨(dú)立性：網(wǎng)孔電網(wǎng)孔電流彼此獨(dú)立，不能互求。流彼此獨(dú)立，不能互求。u網(wǎng)孔電流的完備性網(wǎng)孔電流的完備性: 可由網(wǎng)可由網(wǎng)孔電流求得任一條支路電流?？纂娏髑蟮萌我粭l支路電流。iaibic梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系20

44、22-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 i1=ia (電流方向相同電流方向相同)(若電流方向相反則取若電流方向相反則取“-”-”號(hào)號(hào))若某條支路同時(shí)屬于兩個(gè)若某條支路同時(shí)屬于兩個(gè)網(wǎng)孔，則該支路電流等于流網(wǎng)孔，則該支路電流等于流經(jīng)該支路的兩個(gè)網(wǎng)孔電流的經(jīng)該支路的兩個(gè)網(wǎng)孔電流的代數(shù)和，如代數(shù)和，如 i2=-ia+ib (若若ia與與i2方向相同則取方向相同則取“-”號(hào)號(hào))圖圖 2-28 網(wǎng)孔分析法網(wǎng)孔分析法 iaibic支路電流與網(wǎng)孔電流的關(guān)系：支路電流與網(wǎng)孔電流的關(guān)系： 任何一條支路一定屬于一個(gè)或兩個(gè)網(wǎng)孔。任何一條支路一定屬于一個(gè)或兩個(gè)網(wǎng)孔。某一條支路只屬于一個(gè)網(wǎng)孔

45、，則該支路的電流就屬于該某一條支路只屬于一個(gè)網(wǎng)孔，則該支路的電流就屬于該網(wǎng)孔電流，如網(wǎng)孔電流，如梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 2.4.2 網(wǎng)孔電流法網(wǎng)孔電流法 u定義：定義：以網(wǎng)孔電流為待求變量求解電路的方法。以網(wǎng)孔電流為待求變量求解電路的方法。u依據(jù)：依據(jù)：(1) KVL (2) 支路支路VARu網(wǎng)孔方程：網(wǎng)孔方程： 圖圖 2-28 網(wǎng)孔分析法網(wǎng)孔分析法 網(wǎng)孔網(wǎng)孔a：R11ia+R12ib+R13ic=us11 網(wǎng)孔網(wǎng)孔b：R21ia+R22ib+R23ic=us22 網(wǎng)孔網(wǎng)孔c：R3

46、1ia+R32ib+R33ic=us33 其中其中 R11=R1+R2+R6 R22=R2+R3+R5 R33=R4+R5+R6 稱為稱為自電阻，自電阻，恒為正；恒為正；iaibic梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 R12=R21=-R2 R13=R31=-R6 R23=R32=-R5稱為稱為互電阻?；ル娮?。 若兩網(wǎng)孔電流流經(jīng)公共若兩網(wǎng)孔電流流經(jīng)公共支路時(shí)支路時(shí)方向一致，方向一致，則互電阻則互電阻等于公共支路電阻之和并等于公共支路電阻之和并取取“+”號(hào)；號(hào)；反之反之取取“-”號(hào)。號(hào)。圖圖 2

47、-28 網(wǎng)孔分析法網(wǎng)孔分析法 iaibic us11、us22、us33為對(duì)應(yīng)網(wǎng)孔電壓源的代數(shù)和，稱為為對(duì)應(yīng)網(wǎng)孔電壓源的代數(shù)和，稱為等效電等效電壓源，壓源，沿巡行方向電壓升為正，反之為負(fù)。沿巡行方向電壓升為正，反之為負(fù)。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 2.4.3 網(wǎng)孔分析法的一般步驟網(wǎng)孔分析法的一般步驟 選擇網(wǎng)孔電流并標(biāo)定參考方向；選擇網(wǎng)孔電流并標(biāo)定參考方向； 利用自電阻、互電阻、等效電壓源的概念利用自電阻、互電阻、等效電壓源的概念列寫網(wǎng)孔電流列寫網(wǎng)孔電流 方程方程(方程數(shù)方程數(shù) = 網(wǎng)孔

48、數(shù)網(wǎng)孔數(shù))； 聯(lián)立網(wǎng)孔方程求解網(wǎng)孔電流；聯(lián)立網(wǎng)孔方程求解網(wǎng)孔電流； 根據(jù)需要求其它響應(yīng)。根據(jù)需要求其它響應(yīng)。 例例2-9 用網(wǎng)孔分析法用網(wǎng)孔分析法求如圖求如圖2-29所示電路各支路所示電路各支路的電流。的電流。圖圖 2-29 例例2-9電路電路梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析圖圖 2-29 例例2-9電路電路 列寫各網(wǎng)孔方程列寫各網(wǎng)孔方程 (2+3+6)ia-6ib-2ic=6 -6ia+(1+3+6)ib-ic=19 -2ia-ib+(1+2+2)ic=-12 整理得整理得 11ia-6i

49、b-2ic=6 6ia+10ib-ic=19 -2ia-ib+5ic=-12iaicib 聯(lián)立求解上列方程組得各網(wǎng)孔電流為聯(lián)立求解上列方程組得各網(wǎng)孔電流為 ia=2A， ib=3A， ic=-1A解：解： 假設(shè)各網(wǎng)孔電流如圖假設(shè)各網(wǎng)孔電流如圖2-29所示。所示。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析假設(shè)各支路電流方向如圖假設(shè)各支路電流方向如圖2-29所示，則各支路電流為所示，則各支路電流為圖圖 2-29 例例2-9電路電路iaicib i1=ia=2A i2=-ia+ib=-2+3=1A i3=-

50、ib=-3A i4=ic=-1A i5=ib-ic=3-(-1)=4A i6=-ia+ic=-2-1=-3A 例例2-10 用網(wǎng)孔分析法求如圖用網(wǎng)孔分析法求如圖2-30所示電路中各支路的所示電路中各支路的電流。電流。 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析圖圖 2-30 例例2-10電路電路 解：解：列寫網(wǎng)孔方程列寫網(wǎng)孔方程 6ia-4ib=6 -4ia+6ib=2ux+4控制量與網(wǎng)孔電流的關(guān)系控制量與網(wǎng)孔電流的關(guān)系 ux=2ib聯(lián)立三方程求解，得聯(lián)立三方程求解，得 ia=13A , ib=18A

51、求解支路電流，得求解支路電流，得 i1= ia=13A ， i2=ia-ib=13-18=-5A， i3=ib=18A 例例2-11 用網(wǎng)孔分析法求如圖用網(wǎng)孔分析法求如圖2-31所示電路中所示電路中1消耗消耗的功率。的功率。 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析圖圖 2-31 例例2-11電路電路 解：解：該電路含有兩條獨(dú)立該電路含有兩條獨(dú)立電流支路。電流支路。當(dāng)電流源位于電路當(dāng)電流源位于電路邊界時(shí)，網(wǎng)孔電流就等于該電邊界時(shí)，網(wǎng)孔電流就等于該電流源電流；流源電流；當(dāng)電流源位于電路當(dāng)電流源位于電路

52、內(nèi)部時(shí)，需將電流源的電壓作內(nèi)部時(shí)，需將電流源的電壓作為變量列些方程，為變量列些方程，再根據(jù)網(wǎng)孔再根據(jù)網(wǎng)孔電流與電流源源電流的關(guān)系補(bǔ)電流與電流源源電流的關(guān)系補(bǔ)充一個(gè)方程，以便求解各網(wǎng)孔電流。假設(shè)各網(wǎng)孔電流及充一個(gè)方程，以便求解各網(wǎng)孔電流。假設(shè)各網(wǎng)孔電流及1A電流源的電壓如圖所示，則網(wǎng)孔方程為電流源的電壓如圖所示，則網(wǎng)孔方程為 -ia+3ib+u=11 -4ia+6ic-u=0 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 網(wǎng)孔電流與電流源電流的關(guān)系為網(wǎng)孔電流與電流源電流的關(guān)系為 ib-ic=1 -ia+3

53、ib+u=11-4ia+6ic-u=0 三方程聯(lián)立求解，得三方程聯(lián)立求解，得 ib=3A， ic=2A， u=4V 11電阻支路的電流電阻支路的電流 i1=-ia+ib=-2+3=1A2111WPi 11電阻消耗的功率為電阻消耗的功率為圖圖 2-31 例例2-11電路電路梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.4.4 回路分析法回路分析法 u定義：定義：回路分析法是以獨(dú)立回路分析法是以獨(dú)立回路電流作為待求變量回路電流作為待求變量求解求解u電路的方法。電路的方法。u特點(diǎn)：特點(diǎn)：獨(dú)立回路選擇靈活性強(qiáng)

54、、對(duì)非平面電路也適用。獨(dú)立回路選擇靈活性強(qiáng)、對(duì)非平面電路也適用。u方法：方法：除待求變量、回路選取除待求變量、回路選取有區(qū)別外，求解方法、步驟與網(wǎng)有區(qū)別外，求解方法、步驟與網(wǎng)孔法相似。孔法相似。 例例2-12 用回路分析法求如用回路分析法求如圖圖 2-32 所示電路中各支路的電流。所示電路中各支路的電流。 解：解：為了減少聯(lián)立方程數(shù)目，為了減少聯(lián)立方程數(shù)目，圖圖 2-32 例例2-12電路電路梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析圖圖 2-32 例例2-12電路電路iaibic 獨(dú)立回路的選擇使得

55、每個(gè)電獨(dú)立回路的選擇使得每個(gè)電流源支路只有一個(gè)回路電流流源支路只有一個(gè)回路電流通過(guò)。選如圖所示回路電流，通過(guò)。選如圖所示回路電流，則則 ia=2A，ib=1A 各支路電流各支路電流 i1=-ia+ib+ic=-2+1+2=1A i2=ib+ic=1+2=3A i3=-ia+ic=-2+2=0 i4=ic=2A-(1+4)ia+(1+2)ib+(1+4+2+2)ic=11 ic=2A作業(yè)：作業(yè)：P5455 , 2.13、2.14梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析2.5 節(jié)點(diǎn)分析法節(jié)點(diǎn)分析法2.5

56、.1 節(jié)點(diǎn)電位節(jié)點(diǎn)電位u節(jié)點(diǎn)電位：節(jié)點(diǎn)電位：選電路中某一節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，其余節(jié)點(diǎn)相選電路中某一節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，其余節(jié)點(diǎn)相對(duì)參考節(jié)點(diǎn)的電壓。對(duì)參考節(jié)點(diǎn)的電壓。圖圖 2-33 節(jié)點(diǎn)分析法節(jié)點(diǎn)分析法 u節(jié)點(diǎn)電位變量的獨(dú)立性：節(jié)點(diǎn)電位變量的獨(dú)立性： 節(jié)點(diǎn)電位彼此獨(dú)立，不節(jié)點(diǎn)電位彼此獨(dú)立，不能互求。能互求。u節(jié)點(diǎn)電位變量的完備性節(jié)點(diǎn)電位變量的完備性: 可由節(jié)點(diǎn)電位求得任一可由節(jié)點(diǎn)電位求得任一條支路電壓。條支路電壓。梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析 2.4.2 節(jié)點(diǎn)分析法節(jié)點(diǎn)分析法 u定義：定義：以節(jié)點(diǎn)

57、電位為待求變量列寫電路方程求解電路的方法。以節(jié)點(diǎn)電位為待求變量列寫電路方程求解電路的方法。u依據(jù)：依據(jù)：(1) KCL (2) 支路支路VARu節(jié)點(diǎn)電位方程：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電位方程：節(jié)點(diǎn)：G11u1+G12u2+G13u3=is11 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：G21u1+G22u2+G23u3=is22 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：G31u1+G32u2+G33u3=is33其中：其中：G11、G22、G33為為自電導(dǎo)，恒為正；自電導(dǎo)，恒為正； G12=G21、G23=G32、 G13=G31為互電導(dǎo)，恒為負(fù)；為互電導(dǎo)，恒為負(fù)； is11、is22、is33為流進(jìn)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和，規(guī)定流進(jìn)為流進(jìn)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和，規(guī)定流進(jìn)為正，流出為負(fù)。為正，流出為負(fù)。 梁梁 俊俊 龍龍安康學(xué)院電子與信息工程系安康學(xué)院電子與信息工程系2022-4-282022-4-28第第2章章 電阻電路分析電阻電路分析u節(jié)點(diǎn)分析法的一般步驟節(jié)點(diǎn)分析法的一般步驟 選擇參考節(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其余節(jié)