電路--第章電阻電路的分析方法ppt課件

1、電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)第3章 電阻電路的分析方法 內(nèi)容提要本章主要引見線性電阻電路的分析方法，包括支路電流法、回路電流法、網(wǎng)孔電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理、戴維寧定理、諾頓定理和最大功率傳輸定理。電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)3.1 概述3.2 支路電流法 3.3 網(wǎng)孔電流法和回路電流法3.4 結(jié)點(diǎn)電壓法3.5 疊加定理3.6 替代定理3.7 戴維寧定理和諾頓定理3.8 最大功率傳輸定理 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回集成電路數(shù)模轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的集成電路數(shù)模轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的T T形形 R-2R R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)如下圖。電阻網(wǎng)絡(luò)如下圖。 【引例】如何利用一個(gè)系統(tǒng)的分析方法求出電流如

2、何利用一個(gè)系統(tǒng)的分析方法求出電流 ? ?I 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.1 概述對于構(gòu)造特定且相對簡單的電路可采用等效變換對于構(gòu)造特定且相對簡單的電路可采用等效變換的方法化簡電路，但是對于支路多且復(fù)雜的電路的方法化簡電路，但是對于支路多且復(fù)雜的電路那么需求一個(gè)系統(tǒng)化、普遍化的分析方法。那么需求一個(gè)系統(tǒng)化、普遍化的分析方法。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.1.1 系統(tǒng)性分析方法引見電路的系統(tǒng)分析方法步驟如下：電路的系統(tǒng)分析方法步驟如下： 選定一組獨(dú)立的電流選定一組獨(dú)立的電流( (或電壓或電壓) )作為求解對象，作為求解對象，通常稱為電

3、路變量；通常稱為電路變量； 2. 2. 根據(jù)基爾霍夫定律及歐姆定律建立足夠的求解根據(jù)基爾霍夫定律及歐姆定律建立足夠的求解電路變量的方程；電路變量的方程； 3. 3. 聯(lián)立方程求得電路變量后，再去確定電路中聯(lián)立方程求得電路變量后，再去確定電路中其它支路的電流及電壓。其它支路的電流及電壓。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.1.2 KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)對于具有對于具有n n個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路 ，具有，具有n-1n-1個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的KCLKCL方程。方程。結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn) 0641iii結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn) 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn) 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn) 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn) 0321iii0752iii054ii07

4、63iii將以上恣意將以上恣意4 4個(gè)方程相加，個(gè)方程相加，可以得到剩下的那個(gè)方程，可以得到剩下的那個(gè)方程，即剩下的那個(gè)方程不是獨(dú)立即剩下的那個(gè)方程不是獨(dú)立的的KCLKCL方程。方程。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回對于具有對于具有n n個(gè)結(jié)點(diǎn)、個(gè)結(jié)點(diǎn)、b b條支路的電路，其網(wǎng)孔的數(shù)目條支路的電路，其網(wǎng)孔的數(shù)目為為(b-n+1)(b-n+1)，其，其KVLKVL方程是獨(dú)立的。方程是獨(dú)立的。 網(wǎng)孔網(wǎng)孔1 1 網(wǎng)孔網(wǎng)孔2 2 網(wǎng)孔網(wǎng)孔3 3 0631uuu0372uuu01254uuuu網(wǎng)孔網(wǎng)孔4 4 07621uuuu將以上恣意將以上恣意3 3個(gè)方程相加，個(gè)方程相加，可

5、以得到剩下的那個(gè)方程，可以得到剩下的那個(gè)方程，即剩下的那個(gè)方程不是獨(dú)立即剩下的那個(gè)方程不是獨(dú)立的的KVLKVL方程。方程。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.2 支路電流法 以支路電流作為電路的未知變量，根據(jù)以支路電流作為電路的未知變量，根據(jù)KCLKCL、KVLKVL建建立電路方程進(jìn)展分析的方法稱為支路電流法。立電路方程進(jìn)展分析的方法稱為支路電流法。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.2.1 支路電流法的分析步驟第第1 1步，選定各支路電流的參考方向，如下圖。步，選定各支路電流的參考方向，如下圖。第第2 2步，電路中共有步，電路中共有4 4個(gè)

6、結(jié)點(diǎn)，個(gè)結(jié)點(diǎn)，列寫列寫3 3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的KCLKCL方程方程 000654432621iiiiiiiii第第3 3步，選定網(wǎng)孔的參考方向，列寫步，選定網(wǎng)孔的參考方向，列寫3 3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的KCLKCL方程方程 000642S5543321S1uuuuuuuuuuu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回第第5 5步，聯(lián)立上述方程，得支路電流法的全部方程步，聯(lián)立上述方程，得支路電流法的全部方程 第第4 4步，用支路電流表示支路電壓步，用支路電流表示支路電壓61i,iii其中iRu000664422S5554433332211S1iRiRiRuiRiRiRiRiRiRu0

7、00000664422S5554433332211S1654432621iRiRiRuiRiRiRiRiRiRuiiiiiiiii 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回支路電流法的支路電流法的KVLKVL方程可歸納如下：方程可歸納如下：SkkkuiR 為回路中第為回路中第k k支路的電源電壓，包括理想電壓源的支路的電源電壓，包括理想電壓源的電壓和理想電流源兩端的電壓，且當(dāng)電壓和理想電流源兩端的電壓，且當(dāng) 參考方向與回參考方向與回路方向一致時(shí)，前面取路方向一致時(shí)，前面取“- -號；相反時(shí)，取號；相反時(shí)，取“+ +號；號； SkuSku 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電

8、路的分析方法返回3.2.2 電路中含有電流源情況的分析電阻與理想電流源并聯(lián)支路等效變換為電阻電阻與理想電流源并聯(lián)支路等效變換為電阻與理想電壓源的串聯(lián)支路；與理想電壓源的串聯(lián)支路； 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回2.2.當(dāng)電路中的一條支路僅含理想電流源而沒有并聯(lián)當(dāng)電路中的一條支路僅含理想電流源而沒有并聯(lián)電阻時(shí)，需設(shè)理想電流源上的電壓為電阻時(shí)，需設(shè)理想電流源上的電壓為 ，然后補(bǔ)充，然后補(bǔ)充一個(gè)方程，該支路電流等于理想電流源的電流。一個(gè)方程，該支路電流等于理想電流源的電流。 U 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.13.1】 電路如下圖，試用

9、支路電流法列寫關(guān)于電路如下圖，試用支路電流法列寫關(guān)于支路電流的全部方程。支路電流的全部方程。 【解】【解】 標(biāo)出各支路電流及其參考方向如下圖。標(biāo)出各支路電流及其參考方向如下圖。對結(jié)點(diǎn)對結(jié)點(diǎn)A A、B B、C C列寫列寫KCLKCL方程，即方程，即 00053423114IIIIIIIIIS 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回對網(wǎng)孔對網(wǎng)孔1 1、2 2、3 3列寫列寫KVLKVL方程，假設(shè)獨(dú)立電流源兩端的方程，假設(shè)獨(dú)立電流源兩端的電壓為電壓為 ，即，即 U000S255S133222211S1443311UIRUIRIRUIRIRUIRIRIR聯(lián)立上述方程就是以支路電流為未

10、知量的支路電流聯(lián)立上述方程就是以支路電流為未知量的支路電流法的全部方程。法的全部方程。 00053423114IIIIIIIIIS 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.3 網(wǎng)孔電流法和回路電流法網(wǎng)孔電流是指環(huán)流于網(wǎng)孔中的假想電流網(wǎng)孔電流是指環(huán)流于網(wǎng)孔中的假想電流 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.3.1 網(wǎng)孔電流法的分析步驟以網(wǎng)孔電流為未知量，根據(jù)以網(wǎng)孔電流為未知量，根據(jù)KVLKVL列方程求解電路的分列方程求解電路的分析方法，稱為網(wǎng)孔電流法。析方法，稱為網(wǎng)孔電流法。 第第1 1步，選定各網(wǎng)孔電流的參考方向，如下圖。步，選定各網(wǎng)孔電流的參考方向，

11、如下圖。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回第第2 2步，列出三個(gè)網(wǎng)孔步，列出三個(gè)網(wǎng)孔的的KVLKVL方程。方程。 第第3 3步，用網(wǎng)孔電流表步，用網(wǎng)孔電流表示支路電流。示支路電流。 m33m22m11iiiiiim2m3236m2m1215m3m1314iiiiiiiiiiiiiiiS36644332S6655221S445511uiRiRiRuiRiRiRuiRiRiR 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回第第4 4步，將網(wǎng)孔電流代入步，將網(wǎng)孔電流代入三個(gè)網(wǎng)孔的三個(gè)網(wǎng)孔的KVLKVL方程，得方程，得 第第5 5步，步， 整理整理KVLKVL方程得網(wǎng)

12、孔電流方程，即方程得網(wǎng)孔電流方程，即 S3m2m36m3m14m332Sm2m36m2m15m221Sm3m14m2m15m11uiiRiiRiRuiiRiiRiRuiiRiiRiRS3m3643m26m14S2m36m2652m15S1m34m25m1541uiRRRiRiRuiRiRRRiRuiRiRiRRRS36644332S6655221S445511uiRiRiRuiRiRiRuiRiRiRm2m36m2m15m3m14iiiiiiiii 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回對于具有對于具有n n個(gè)網(wǎng)孔的平面電路，其網(wǎng)孔電流方程個(gè)網(wǎng)孔的平面電路，其網(wǎng)孔電流方程的普

13、通方式為的普通方式為 Snnmnnnm2n2m1n1S22mn2nm323m222m121S11mnn1m313m212m111uiRiRiRuiRiRiRiRuiRiRiRiR自電阻自電阻 互電阻互電阻 ) ji (ijR) ji (ijR 為沿第為沿第i i個(gè)網(wǎng)孔繞行方向的各支路電壓源電壓個(gè)網(wǎng)孔繞行方向的各支路電壓源電壓代數(shù)和，當(dāng)電壓源的參考方向與網(wǎng)孔繞行方向一致代數(shù)和，當(dāng)電壓源的參考方向與網(wǎng)孔繞行方向一致時(shí)取負(fù)號，相反時(shí)取正號。時(shí)取負(fù)號，相反時(shí)取正號。Siiu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.23.2】試用網(wǎng)孔電流法求圖示電路中的各支路電流?！吭囉镁W(wǎng)孔

14、電流法求圖示電路中的各支路電流。 【解】選定三個(gè)網(wǎng)孔電流【解】選定三個(gè)網(wǎng)孔電流 、 和和 的參考方向的參考方向 如下圖。列出的網(wǎng)孔電流方程為如下圖。列出的網(wǎng)孔電流方程為 m1im2im3i 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回2561636118126623218612122m3m2m1m3m2m1m3m2m1iiiiiiiii將將 、 、 代入并整理得代入并整理得 m11ii m22ii m33ii 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回2561636118126623218612122m3m2m1m3m2m1m3m2m1iiiiiiiii1910666

15、1121225321321321iiiiiiiii各支路電流分別為各支路電流分別為 A11iA22iA33iA1A3A4m2m3236m2m1215m3m1314iiiiiiiiiiiiiii將將 、 、m11ii m22ii m33ii 整理得整理得 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.3.2 含獨(dú)立電流源電路的網(wǎng)孔電流法電阻和電流源的并聯(lián)支路等效變換為電壓源和電電阻和電流源的并聯(lián)支路等效變換為電壓源和電 阻的串聯(lián)支路，再按照規(guī)律列寫網(wǎng)孔電流方程。阻的串聯(lián)支路，再按照規(guī)律列寫網(wǎng)孔電流方程。 2. 2. 當(dāng)電路中的一條支路僅含電流源而不存在與之并聯(lián)當(dāng)電路中的一條支路僅含

16、電流源而不存在與之并聯(lián)的電阻時(shí)如以下圖所示。首先需假設(shè)理想電流源上的電壓的電阻時(shí)如以下圖所示。首先需假設(shè)理想電流源上的電壓為為 ，然后補(bǔ)充方程：理想電流源的電流為兩個(gè)網(wǎng)孔，然后補(bǔ)充方程：理想電流源的電流為兩個(gè)網(wǎng)孔電流的疊加。電流的疊加。U 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.33.3】試用網(wǎng)孔電流法求圖示電路中的支路電流?！吭囉镁W(wǎng)孔電流法求圖示電路中的支路電流。 【解】選定兩個(gè)網(wǎng)孔電流【解】選定兩個(gè)網(wǎng)孔電流 、 的參考方向如圖的參考方向如圖所示。列出的網(wǎng)孔電流方程為所示。列出的網(wǎng)孔電流方程為 m1im2i 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回

17、聯(lián)立解得支路電流為聯(lián)立解得支路電流為 UiUi10251m2m1A721iiV2A 4A 321Uii將將 、 代入，代入，m11ii m22ii 補(bǔ)充電流源支路方程補(bǔ)充電流源支路方程 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.43.4】試用網(wǎng)孔電流法求圖示電路中的支路電流?！吭囉镁W(wǎng)孔電流法求圖示電路中的支路電流。 【解】選定三個(gè)網(wǎng)孔電流【解】選定三個(gè)網(wǎng)孔電流 、 和和 的參考方向的參考方向 如下圖。由于如下圖。由于2A2A電流源出如今電路外圍邊電流源出如今電路外圍邊 界上，所以有界上，所以有 m1im2im3iA2m3i 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的

18、分析方法返回解得解得假設(shè)假設(shè)1A1A電流源上的電壓為電流源上的電壓為 ，列出兩個(gè)網(wǎng)孔方程，列出兩個(gè)網(wǎng)孔方程和一個(gè)補(bǔ)充方程為和一個(gè)補(bǔ)充方程為U103) 35(20m2m1m3m2m3m1iiUiiUii將將 、 、 代入并整理得代入并整理得 m11ii m22ii A2m3i12882121iiiiA41iA32iA23i 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回當(dāng)電路中含有受控電壓源時(shí)，按規(guī)律把受控電壓源當(dāng)電路中含有受控電壓源時(shí)，按規(guī)律把受控電壓源的電壓列入網(wǎng)孔電流方程，再把控制量用網(wǎng)孔電流表的電壓列入網(wǎng)孔電流方程，再把控制量用網(wǎng)孔電流表示。示。3.3.3 含有受控電源的網(wǎng)孔電

19、流法【例【例3.53.5】試用網(wǎng)孔電流法求上圖所示電路中的電流】試用網(wǎng)孔電流法求上圖所示電路中的電流 。 Xi 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回代入并整理得代入并整理得 【解】選定兩個(gè)網(wǎng)孔電流【解】選定兩個(gè)網(wǎng)孔電流 、 的參考方向如圖的參考方向如圖所示。列網(wǎng)孔電流方程時(shí)先將受控電源等同于獨(dú)立所示。列網(wǎng)孔電流方程時(shí)先將受控電源等同于獨(dú)立電源，寫出網(wǎng)孔電流方程有電源，寫出網(wǎng)孔電流方程有 m1im2iXm2m1Xm2m1846268212iiiiii將受控電壓源的控制電流將受控電壓源的控制電流 用網(wǎng)孔電流表示用網(wǎng)孔電流表示 Xim2Xii4226612m2m1m2m1iiii

20、解之得解之得A1m1iA3m2iA3Xi 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.63.6】列寫上圖所示電路中的網(wǎng)孔電流方程?！苛袑懮蠄D所示電路中的網(wǎng)孔電流方程。 2. 2. 當(dāng)電路中含有受控電流源時(shí)，先假設(shè)受控電流源當(dāng)電路中含有受控電流源時(shí)，先假設(shè)受控電流源兩端的電壓為兩端的電壓為 ，然后按照規(guī)律列寫網(wǎng)孔電流方程，然后按照規(guī)律列寫網(wǎng)孔電流方程，再把控制量用網(wǎng)孔電流表示。再把控制量用網(wǎng)孔電流表示。 u 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回聯(lián)立上述方程并整理求解。聯(lián)立上述方程并整理求解。將控制量用網(wǎng)孔電流表示將控制量用網(wǎng)孔電流表示 【解】選取網(wǎng)孔電

21、流【解】選取網(wǎng)孔電流 、 、 和和 的參考方向如圖的參考方向如圖所示。將受控源當(dāng)作獨(dú)立電源處置，假設(shè)受控電流源所示。將受控源當(dāng)作獨(dú)立電源處置，假設(shè)受控電流源接受的電壓為接受的電壓為 ，根據(jù)規(guī)律列寫網(wǎng)孔電流方程為，根據(jù)規(guī)律列寫網(wǎng)孔電流方程為 1i2i3i4iu321R3443334333111S22S122iiuiiRRiRuiRiRRiRuuiRii43R33111iiiiiRu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.3.4 回路電流法回路電流：環(huán)流于回路中的假想電流?；芈冯娏鳎涵h(huán)流于回路中的假想電流?；芈冯娏鞣ㄊ且曰芈冯娏鳛槲粗浚鶕?jù)回路電流法是以回路電流為未知量，根

22、據(jù)KVLKVL列方程求解列方程求解回路電流的分析方法?；芈冯娏鞯姆治龇椒?。 選擇回路電流的原那么：每個(gè)電流源支路只流過一個(gè)選擇回路電流的原那么：每個(gè)電流源支路只流過一個(gè)回路電流。回路電流。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.73.7】 用回路電流法重解例用回路電流法重解例3.43.4題，求各支路電流。題，求各支路電流。 各支路電流分別為各支路電流分別為 【解】選定三個(gè)回路電流【解】選定三個(gè)回路電流 、 和和 的參考方向的參考方向 如下圖。列寫回路電流方程如下圖。列寫回路電流方程1li2li3liA22liA13li20)35()31 () 135(321lll

23、iiiA1 A 2 1A 2A A 3 A 43216215342331211lllllllllliiiiiiiiiiiiiiii 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.83.8】 圖所示的電路中含有理想電流源圖所示的電路中含有理想電流源 、電流、電流控制電流源控制電流源 、電壓控制電壓源、電壓控制電壓源 和理想和理想電壓源電壓源 。試列出回路電流方程。試列出回路電流方程。S1i2Cii2CuuS3S2UU、【解】選定回路電流【解】選定回路電流 、 、 和和 的參考方向的參考方向 如下圖。列寫回路電流方程為如下圖。列寫回路電流方程為1li2li3li4li1li2

24、li3li4li 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回S3Cl443l33l23l2Cl3S3S2l43l33l232l12S1l1 )( )( UuiRRiRiRiiiUUiRiRiRRiRii補(bǔ)充控制量方程，即補(bǔ)充控制量方程，即 )(l2l122l22iiRuii1li2li3li4li2iiC 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回整理上述方程，得整理上述方程，得 S12S3l443l232S12S3S2l43l232 )( )1 ( )1 (iRUiRRiRRiRUUiRiRR1li2li3li4liS3Cl443l33l23l2Cl3S3S2l4

25、3l33l232l12S1l1 )( )( UuiRRiRiRiiiUUiRiRiRRiRii)(l2l122l22iiRuii 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回對于具有對于具有n n個(gè)網(wǎng)孔的平面電路，其回路電流方程個(gè)網(wǎng)孔的平面電路，其回路電流方程的普通方式為的普通方式為 自電阻自電阻 互電阻互電阻 ) ji (ijR) ji (ijR 為沿第為沿第i i個(gè)網(wǎng)孔繞行方向的各支路電壓源電壓個(gè)網(wǎng)孔繞行方向的各支路電壓源電壓代數(shù)和，當(dāng)電壓源的參考方向與回路繞行方向一致代數(shù)和，當(dāng)電壓源的參考方向與回路繞行方向一致時(shí)取負(fù)號，相反時(shí)取正號。時(shí)取負(fù)號，相反時(shí)取正號。SiiuSpplp

26、ppl2p2l1p1S22lp2l222l121S11lp1l212l111 uiRiRiRuiRiRiRuiRiRiRPP 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.4 結(jié)點(diǎn)電壓法結(jié)點(diǎn)電壓法 結(jié)點(diǎn)電壓法是以獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電壓作為未知量，運(yùn)用結(jié)點(diǎn)電壓法是以獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電壓作為未知量，運(yùn)用KCLKCL列出方程，求解結(jié)點(diǎn)電壓的分析方法。列出方程，求解結(jié)點(diǎn)電壓的分析方法。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 3.4.1 結(jié)點(diǎn)電壓法的分析步驟第第1 1步，選取結(jié)點(diǎn)步，選取結(jié)點(diǎn)4 4為參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他各結(jié)點(diǎn)電壓為參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他各結(jié)點(diǎn)電壓 、 和和 ，如下圖。，如下

27、圖。n1un2un3u 第第2 2步，對于獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)列寫步，對于獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)列寫KCLKCL方程。方程。 000653542641iiiiiiiii第第3 3步，列寫利用結(jié)點(diǎn)電壓步，列寫利用結(jié)點(diǎn)電壓變量表示支路電流的方程。變量表示支路電流的方程。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 第第4 4步，將上式代入步，將上式代入KCLKCL方程并整理得方程并整理得 3S3S6n3653n25n16n35n2542n14S6S1n36n24n16410GuiuGGGuGuGuGuGGGuGiiuGuGuGGG6n3n1S66n3n1S665n3n25n3n254n2n14n2n143

28、S3n33S3n33/GuuiRuuiiGuuRuuiGuuRuuiGuuRuui 2n22n221n1S11n1S11/GuRuiGuiRuii 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回具有具有n-1n-1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)的電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程的普通方式個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)的電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程的普通方式 1n1nS1nn1n1nn221nn111nS221nn1n2n323n222n121S111nn1n1n313n212n111iuGuGuGiuGuGuGuGiuGuGuGuG自電導(dǎo)自電導(dǎo) 互電導(dǎo)互電導(dǎo) )11(iiinGj)(iijG 為流入第個(gè)結(jié)點(diǎn)的各支路電流源電流值的代數(shù)和，為流入第個(gè)

29、結(jié)點(diǎn)的各支路電流源電流值的代數(shù)和，流入取正號，流出取負(fù)號。流入取正號，流出取負(fù)號。 Siii 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 【例【例3.103.10】 列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 【解】【解】 選取結(jié)點(diǎn)為參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他各結(jié)點(diǎn)電壓選取結(jié)點(diǎn)為參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他各結(jié)點(diǎn)電壓 、 和和 如下圖。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即如下圖。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即 n1un2un3u 00n3543n23n15n33n2321n11Sn35n21n151uGGGuGuGuGuGGGuGiuGuGuGG 電路分析

30、基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 【例【例3.113.11】 列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程并求解。列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程并求解。 【解】【解】 選取參考結(jié)點(diǎn)并標(biāo)出結(jié)點(diǎn)電壓選取參考結(jié)點(diǎn)并標(biāo)出結(jié)點(diǎn)電壓 、 如圖如圖所示。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即所示。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即 n1un2u4090 )401101201( 10120120 101 )101401201(n2n1n2n1uuuu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.4.2 含有理想電壓源的結(jié)點(diǎn)電壓法當(dāng)理想電壓源的負(fù)極性端銜接參考結(jié)點(diǎn)時(shí)，那么該支當(dāng)理想電壓源的負(fù)極性端銜接參考結(jié)點(diǎn)時(shí)，那么該支路的另一端電壓為

31、知，即結(jié)點(diǎn)電壓等于理想電壓源路的另一端電壓為知，即結(jié)點(diǎn)電壓等于理想電壓源的電壓，不用對該結(jié)點(diǎn)列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程。的電壓，不用對該結(jié)點(diǎn)列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程。S1n1Uu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回2. 2. 當(dāng)理想電壓源作為兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的公共支路時(shí)，需當(dāng)理想電壓源作為兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的公共支路時(shí)，需假設(shè)理想電壓源中流過的電流假設(shè)理想電壓源中流過的電流 列入方程。將理想電壓列入方程。將理想電壓源的電壓與兩端結(jié)點(diǎn)電壓的關(guān)系作為補(bǔ)充方程。源的電壓與兩端結(jié)點(diǎn)電壓的關(guān)系作為補(bǔ)充方程。 IIuGGuGIuGGuGn354n15n221n11補(bǔ)充方程為補(bǔ)充方程為 S2n3n2Uuu假設(shè)電壓

32、源假設(shè)電壓源 的電的電流為流為I I，由規(guī)律列寫，由規(guī)律列寫結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)2 2、 3 3的方程，的方程，即即 S2U 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 【例【例3.123.12】 列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。 【解】【解】 選取參考結(jié)點(diǎn)并標(biāo)出結(jié)點(diǎn)電壓選取參考結(jié)點(diǎn)并標(biāo)出結(jié)點(diǎn)電壓 、 如圖如圖所示。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即所示。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即 n1un2uS2n232n131S1 )( IuGGuGUun 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 【例【例3.133.13】 列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。 【解

33、】【解】 選取結(jié)點(diǎn)為參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他各結(jié)點(diǎn)電壓選取結(jié)點(diǎn)為參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他各結(jié)點(diǎn)電壓 、 和和 如下圖。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即如下圖。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即 n1un2un3uIuGGuGuGuGGGuGIuGuGGn354n24n34n2431n11n21n121 )( 0 )( )(補(bǔ)充方程補(bǔ)充方程 Sn3n1Uuu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 當(dāng)電路中含有受控電流源時(shí)，把受控電流源的電流當(dāng)電路中含有受控電流源時(shí)，把受控電流源的電流列入結(jié)點(diǎn)電壓方程，然后補(bǔ)充一個(gè)方程，即控制量用結(jié)列入結(jié)點(diǎn)電壓方程，然后補(bǔ)充一個(gè)方程，即控制量用結(jié)點(diǎn)電壓表示。點(diǎn)電壓表示。 2. 2. 當(dāng)

34、電路中的一條支路僅含有受控電壓源時(shí)，參照理當(dāng)電路中的一條支路僅含有受控電壓源時(shí)，參照理想電壓源的處置方法列方程。想電壓源的處置方法列方程。 3.4.3 含有受控電源的結(jié)點(diǎn)電壓法 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 選取參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)電壓選取參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)電壓 、 。n1un2u2.2.先將受控電流源按獨(dú)立電流源處置，由規(guī)律列方程，即先將受控電流源按獨(dú)立電流源處置，由規(guī)律列方程，即guuRRRuRRRUuRRuRRRRn2543n1431S2n431n4321)11(11)111(3. 3. 再將控制量用未再將控制量用未知量表示知量表示 343n

35、2n1RRRuuu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 【解】【解】 選取參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他各結(jié)點(diǎn)電壓選取參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他各結(jié)點(diǎn)電壓 、 如下圖。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即如下圖。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即 n1un2u【例【例3.143.14】圖示電路中含有電壓控制電流源，其電流】圖示電路中含有電壓控制電流源，其電流 試列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程。試列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程。 2Cgui 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 Cn232n12S1n22n121)11(11)11(iuRRuRIuRuRR補(bǔ)充方程為補(bǔ)充方程為 )(n2n1Cuugi用電導(dǎo)表示，即用電導(dǎo)表示，即 0 )

36、( )( )(n232n12S1n22n121ugGGugGIuGuGG2Cgui 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 【例【例3.153.15】 以下圖是含受控電流源的電路晶體管放大以下圖是含受控電流源的電路晶體管放大電路的微變等效電路，試列寫出結(jié)點(diǎn)電壓方程。電路的微變等效電路，試列寫出結(jié)點(diǎn)電壓方程。 【解】【解】 選取參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他各結(jié)點(diǎn)電壓選取參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出其他各結(jié)點(diǎn)電壓 、 如下圖。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即如下圖。列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程即 n1un2u 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 代入整理得代入整理得 xn232n12Sn22n121)()(

37、guuGGuGiuGuGG補(bǔ)充方程補(bǔ)充方程 n2n1xuuu0)()()(n232n12Sn22n121ugGGugGiuGuGG 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 3.4.4 彌爾曼定理彌爾曼定理：由電源和電阻組成的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)電路的彌爾曼定理：由電源和電阻組成的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)電路的 結(jié)點(diǎn)電壓法。結(jié)點(diǎn)電壓法。 iiSin11RRUu其中，電壓源其中，電壓源 的參考方向指向參的參考方向指向參考點(diǎn)考點(diǎn)( (負(fù)極接參考點(diǎn)負(fù)極接參考點(diǎn)) )取正號，反之取取正號，反之取負(fù)號。負(fù)號。 SiU【例【例3.163.16】 列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。 電路分析基礎(chǔ)電

38、路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 整理得整理得 【解】【解】 圖示電路中只需兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，選結(jié)點(diǎn)為參圖示電路中只需兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，選結(jié)點(diǎn)為參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出結(jié)點(diǎn)電壓考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)出結(jié)點(diǎn)電壓 ，列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程為，列寫結(jié)點(diǎn)電壓方程為 n1u3S32S21S1n1321111RURURUuRRR3213S32S21S1n1111RRRRURURUu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.5 疊加定理疊加定理 疊加定理：對于任一線性電路，假設(shè)同時(shí)遭到多個(gè)獨(dú)立疊加定理：對于任一線性電路，假設(shè)同時(shí)遭到多個(gè)獨(dú)立電源的作用，那么這些共同作用的電源在某條支路上所電源的作用，那么這些共同作用的電源

39、在某條支路上所產(chǎn)生產(chǎn)生的電壓或電流等于每個(gè)獨(dú)立電源各自單獨(dú)作用時(shí)，在該的電壓或電流等于每個(gè)獨(dú)立電源各自單獨(dú)作用時(shí)，在該支路上所產(chǎn)生的電壓或電流分量的代數(shù)和。支路上所產(chǎn)生的電壓或電流分量的代數(shù)和。 線性線性= =齊次性齊次性+ +可加性可加性 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 疊加定理是線性電路中的一個(gè)重要定理。疊加定理是線性電路中的一個(gè)重要定理。 3.5.1 疊加定理的含義S2S1IkUkIII 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 4. 4. 功率不能疊加；功率不能疊加；3.5.2 疊加定理的運(yùn)用疊加定理只適用于線性電路；疊加定理只適用于線性電路；

40、2. 2. 當(dāng)某個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)，其它獨(dú)立源置零，即當(dāng)某個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)，其它獨(dú)立源置零，即理想電壓源用短道路替代，理想電流源用開路替代。理想電壓源用短道路替代，理想電流源用開路替代。3. 3. 受控電源不能置零，要保管在電路中；受控電源不能置零，要保管在電路中；5. 5. 運(yùn)用疊加定理求電壓、電流時(shí)，應(yīng)特別留意各分量的運(yùn)用疊加定理求電壓、電流時(shí)，應(yīng)特別留意各分量的參考方向。參考方向。6. 6. 當(dāng)電路中有三個(gè)或三個(gè)以上的獨(dú)立電源時(shí)，可將電源當(dāng)電路中有三個(gè)或三個(gè)以上的獨(dú)立電源時(shí)，可將電源分組，再用疊加定理求解。分組，再用疊加定理求解。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方

41、法返回 【例【例3.173.17】 如圖如圖a a所示的電路，試用疊加定理求電壓所示的電路，試用疊加定理求電壓 。 U【解】【解】 (1)(1)計(jì)算計(jì)算12V12V電壓源單獨(dú)作用于電路時(shí)產(chǎn)生的電電壓源單獨(dú)作用于電路時(shí)產(chǎn)生的電壓壓 ，如圖，如圖b b所示。所示。 UV4V33612U 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 (2) (2) 計(jì)算計(jì)算3A3A電流源單獨(dú)作用于電路時(shí)產(chǎn)生的電壓電流源單獨(dú)作用于電路時(shí)產(chǎn)生的電壓 ，如圖如圖c c所示。所示。 UV6V33663 U(3) (3) 計(jì)算兩個(gè)電源共同作用于電路時(shí)產(chǎn)生的電壓計(jì)算兩個(gè)電源共同作用于電路時(shí)產(chǎn)生的電壓 。UV2V64

42、 UUU 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 【解】【解】 (1) (1)當(dāng)當(dāng)10V10V電壓源單獨(dú)作用，如圖電壓源單獨(dú)作用，如圖b b所示。留意所示。留意受控源必需跟控制量作相應(yīng)改動(dòng)。列寫受控源必需跟控制量作相應(yīng)改動(dòng)。列寫KVLKVL方程，有方程，有 【例【例3.183.18】電路如圖】電路如圖a a所示，試用疊加定理求所示，試用疊加定理求 和和 。 UxI1023XXII所以所以 A2X IV63XIU 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 (2) (2) 當(dāng)當(dāng)3A3A電流源單獨(dú)作用，如圖電流源單獨(dú)作用，如圖c c所示。留意受控源所示。留意受控源必

43、需跟控制量作相應(yīng)改動(dòng)。根據(jù)彌爾曼公式得必需跟控制量作相應(yīng)改動(dòng)。根據(jù)彌爾曼公式得2111/23x IU2xUI 補(bǔ)充方程補(bǔ)充方程 解得解得 V2 . 1 UA6 . 0 x I 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 (3) (3) 當(dāng)當(dāng)3A3A電流源、電流源、12V12V電壓源共同作用時(shí)，有電壓源共同作用時(shí)，有V6U7.2VUUU1.4AA6 . 02xxx IIIV2 . 1 UA6 . 0 x IA2X I 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 【解】【解】 (1) (1)將電源分成組，即當(dāng)將電源分成組，即當(dāng)6V6V電壓源和電壓源和10V10V電壓源共

44、電壓源共同作用時(shí)，同作用時(shí)，5A5A電流源用開路替代，電路如圖電流源用開路替代，電路如圖b b所示。根據(jù)所示。根據(jù)KVLKVL和歐姆定律，得和歐姆定律，得 【例【例3.193.19】電路如圖】電路如圖a a所示，試用疊加定理求所示，試用疊加定理求 和和 。 UIA4 . 0A46610 IV4 . 410410IIU 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 (2) 5A(2) 5A電流源單獨(dú)作用時(shí)的電路如圖電流源單獨(dú)作用時(shí)的電路如圖c c所示，根據(jù)分所示，根據(jù)分流公式得流公式得(3) (3) 利用疊加定理得利用疊加定理得3AA5646 IV42410 IIUA6 . 2A34

45、 . 0 IIIV4 .46 UUU 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 3.5.3 齊次定理齊次定理：單個(gè)鼓勵(lì)的電路中，當(dāng)鼓勵(lì)信號添加或齊次定理：單個(gè)鼓勵(lì)的電路中，當(dāng)鼓勵(lì)信號添加或減小減小K K倍時(shí)，電路中某條支路的呼應(yīng)也將添加或減小倍時(shí)，電路中某條支路的呼應(yīng)也將添加或減小K K倍。倍。 【例【例3.193.19】電路如下圖，】電路如下圖，(1)N(1)N中僅含線性電阻，假設(shè)中僅含線性電阻，假設(shè) ， 時(shí)，時(shí)， 假設(shè)假設(shè) ， S18AIS212AIx80VU S18AI S24AIx0VU S1S220AIIx?U 時(shí)時(shí) ，假假設(shè)設(shè)時(shí)，時(shí)， 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3

46、章 電阻電路的分析方法返回 【解】【解】 (1) (1)由題意可知，由題意可知， 是是 和和 共同作用所引共同作用所引起的呼應(yīng)，根據(jù)疊加定理和齊次定理，起的呼應(yīng)，根據(jù)疊加定理和齊次定理， 可表示為可表示為xUS1IS2IxUxS1S2UaIbI根據(jù)知條件即可得到根據(jù)知條件即可得到 baba48012880解得解得a a2.5,b=52.5,b=5，那么，那么S2S1x55 . 2IIU當(dāng)當(dāng) 時(shí)，有時(shí)，有 S1S220AIIV150205205 . 2xU 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 設(shè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用引起的響設(shè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用引起的響應(yīng)為應(yīng)為 ，根據(jù)疊加定理得，根

47、據(jù)疊加定理得xU xS1S2xUaIbIU將知數(shù)據(jù)代入，有將知數(shù)據(jù)代入，有 404820401286040S2S1xbababIaIU(2)N(2)N中僅獨(dú)立源，假設(shè)中僅獨(dú)立源，假設(shè) 時(shí)時(shí) ；假設(shè)；假設(shè) ， 時(shí)，時(shí)， ；假設(shè)；假設(shè) ， 時(shí)，時(shí)， ；當(dāng)；當(dāng) 時(shí)時(shí) S18AIS212AIS18AI S24AIS1S220AIIx?U S1S20IIx40VU V60 xUV20 xU解得解得a=-2.5,b=10,a=-2.5,b=10,那么那么40105 . 2S2S1xIIU 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，有時(shí)，有 S1S220AII40105 . 2S2

48、S1xIIU0V11V402010205 . 2xU 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回 3.6 替代定理 替代定理：在恣意的線性或非線性電路中，假設(shè)第替代定理：在恣意的線性或非線性電路中，假設(shè)第K K條支條支路的電壓和電流分別為路的電壓和電流分別為 和和 ，如圖，如圖a a所示，那么不論所示，那么不論該支路是什么元件組成的，總可以用以下的任何一個(gè)該支路是什么元件組成的，總可以用以下的任何一個(gè)元件去替代，即元件去替代，即 KUKI電壓值為電壓值為 的理想電壓源，如圖的理想電壓源，如圖b b所示所示 2. 2. 電流值為電流值為 的理想電流源，如圖的理想電流源，如圖c c所

49、示所示 KUKI3. 3. 電阻值為電阻值為 的線性電阻元件的線性電阻元件 ，如圖，如圖d d所示。所示。 KK/ IUKR替代后電路中的全部電壓和電流都將堅(jiān)持原值不變。替代后電路中的全部電壓和電流都將堅(jiān)持原值不變。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回替代定理的運(yùn)用【例【例3.213.21】在圖】在圖a a所示的電路中，知所示的電路中，知 ，試，試 求求 和和 。V3U1UI【解】【解】(1)(1)根據(jù)替代定理，可將根據(jù)替代定理，可將33電阻連同左邊電路電阻連同左邊電路用用1A1A的電流源置換，如圖的電流源置換，如圖b b所示，有所示，有 V12211U 電路分析基礎(chǔ)電路

50、分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回(2) (2) 再回到原來電路中，有再回到原來電路中，有 0821UUI所以所以 A22/ )8(1UUI 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.223.22】電路如下圖，當(dāng)】電路如下圖，當(dāng) ， 時(shí)時(shí) ， ；當(dāng)；當(dāng) ， 時(shí)，時(shí)， ， ；假設(shè)將圖；假設(shè)將圖a a的電壓源換成的電壓源換成 的電阻如圖的電阻如圖b b所示。當(dāng)所示。當(dāng) 時(shí)求時(shí)求 和和 。V10SUA4SIA41IA8 . 23IV0SUA2SIA5 . 01IA4 . 03I8A10SI1I3I 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回代入知條件得代

51、入知條件得 S2S11IKUKIS4S33IKUKI12342441042.81040.5020.402KKKKKK【解】【解】 在圖在圖a a中，根據(jù)疊加定理得中，根據(jù)疊加定理得 解得解得 13240.50.20.250.2KKKK 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回所以所以 SS125. 05 . 0IUISS32 . 02 . 0IUI在圖在圖b b中將中將88電阻用電壓源電阻用電壓源( )( )替代如圖替代如圖c c所示，將所示，將 18I1S8IU， A10SI代入上式得代入上式得 A5 . 01IA8 . 23IS2S11IKUKIS4S33IKUKI1324

52、0.50.20.250.2KKKK 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.7 戴維寧定理和諾頓定理 工程實(shí)踐中，經(jīng)常碰到只需研討某一支路的電壓、工程實(shí)踐中，經(jīng)常碰到只需研討某一支路的電壓、電流或功率的問題。對所研討的支路來說，電路電流或功率的問題。對所研討的支路來說，電路的其他部分就成為一個(gè)含源一端口網(wǎng)絡(luò)，可等效的其他部分就成為一個(gè)含源一端口網(wǎng)絡(luò)，可等效變換為較簡單的含源支路變換為較簡單的含源支路( (電壓源與電阻串聯(lián)或電電壓源與電阻串聯(lián)或電流源與電阻并聯(lián)支路流源與電阻并聯(lián)支路), ), 使分析和計(jì)算簡化。使分析和計(jì)算簡化。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分

53、析方法返回 3.7.1 戴維寧定理的描畫線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，可用一個(gè)理想電壓源和電阻串線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，可用一個(gè)理想電壓源和電阻串聯(lián)的電路模型來等效，如圖聯(lián)的電路模型來等效，如圖a a。其中理想電壓源的電壓等。其中理想電壓源的電壓等于線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓于線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓 ，電阻等于從含源，電阻等于從含源一端口網(wǎng)絡(luò)開路端子之間看進(jìn)去的等效電阻一端口網(wǎng)絡(luò)開路端子之間看進(jìn)去的等效電阻 ，如圖，如圖b b。ocueqR 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.7.2 戴維寧定理的證明iRueqocuu 利用疊加定理證明利用疊加定理證明 iRuuuueqoc

54、電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.7.3 戴維寧定理的運(yùn)用求戴維寧等效電路的步驟如下：求戴維寧等效電路的步驟如下： 3 3畫出戴維寧等效電路圖。畫出戴維寧等效電路圖。 1 1求出含源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓求出含源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓 ； ocu2 2求出一端口網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立電源置零，受控電源保管時(shí)求出一端口網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立電源置零，受控電源保管時(shí) 的等效電阻的等效電阻 ； eqR 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回(2) (2) 當(dāng)電路中含有受控源時(shí)，那么要用外加鼓勵(lì)法求當(dāng)電路中含有受控源時(shí)，那么要用外加鼓勵(lì)法求其戴維寧等效電阻。其戴維寧等效電阻。求等效電阻求等

55、效電阻 的方法如下：的方法如下： eqR(1) 假設(shè)電路為純電阻電路，可以用串、并聯(lián)化簡、假設(shè)電路為純電阻電路，可以用串、并聯(lián)化簡、Y等效變換、電橋平衡條件和等電位法求解。等效變換、電橋平衡條件和等電位法求解。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.233.23】電路如圖】電路如圖a a所示，利用戴維寧定理求所示，利用戴維寧定理求 電阻電阻 上的電壓上的電壓 。 6U【解】【解】 斷開斷開 的電阻，構(gòu)成一端口網(wǎng)絡(luò)如圖的電阻，構(gòu)成一端口網(wǎng)絡(luò)如圖b b所示。所示。在端口在端口abab上標(biāo)出開路電壓上標(biāo)出開路電壓 及其參考方向，可求得及其參考方向，可求得ocu6V3V2

56、21ocu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回將一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)將一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)1V1V的電壓源用短路替代，的電壓源用短路替代，2A2A的電流源的電流源用開路替代，得到圖用開路替代，得到圖c c由此求得由此求得 6321eqR畫出戴維寧等效電路，銜接畫出戴維寧等效電路，銜接 的電阻，如圖的電阻，如圖d d所示。所示。根據(jù)分壓公式，得根據(jù)分壓公式，得 的電阻的電壓為的電阻的電壓為665V. 1V6663U 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.243.24】求圖】求圖a a所示電路的戴維寧等效電路。所示電路的戴維寧等效電路。 【解】【解】 開路電壓開

57、路電壓 的參考方向如圖的參考方向如圖b b所示。由于一端所示。由于一端口網(wǎng)絡(luò)負(fù)載開路后口網(wǎng)絡(luò)負(fù)載開路后 ，受控電流源相當(dāng)于開路，由，受控電流源相當(dāng)于開路，由分壓公式得分壓公式得ocu0i12VV1861212ocu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回將將18V18V獨(dú)立電壓源用短路替代，保管受控源如圖獨(dú)立電壓源用短路替代，保管受控源如圖c c所示，所示，利用加流求壓法得利用加流求壓法得 畫出戴維寧等效電路，如圖畫出戴維寧等效電路，如圖d d所示。所示。iiiu831261268eqR 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回3.7.4 諾頓定理的描畫 線性

58、含源一端口網(wǎng)絡(luò)，可用一個(gè)理想電流源和電阻線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，可用一個(gè)理想電流源和電阻并聯(lián)的電路模型來等效，如圖并聯(lián)的電路模型來等效，如圖a a所示。其中理想電流源的所示。其中理想電流源的電流等于線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)的短路電流電流等于線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)的短路電流 ，電阻等于，電阻等于從含源一端口網(wǎng)絡(luò)開路端子之間看進(jìn)去的等效電阻從含源一端口網(wǎng)絡(luò)開路端子之間看進(jìn)去的等效電阻 ，如圖如圖b b所示。所示。ocueqR 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回(1) (1) 諾頓定理可由戴維寧定理和電源等效變換得到；諾頓定理可由戴維寧定理和電源等效變換得到； (2) (2) 根據(jù)等效變換的

59、條件，可利用開、短路法求等效根據(jù)等效變換的條件，可利用開、短路法求等效 電阻，即電阻，即 scoceqiuR3 3等效為一個(gè)理想電流源的一端口網(wǎng)絡(luò)只能用諾頓等效為一個(gè)理想電流源的一端口網(wǎng)絡(luò)只能用諾頓 定理等效；同理，等效為一個(gè)理想電壓源的一端定理等效；同理，等效為一個(gè)理想電壓源的一端 口網(wǎng)絡(luò)，只能用戴維寧定理等效。口網(wǎng)絡(luò)，只能用戴維寧定理等效。 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【解】【解】 開路電壓開路電壓 的參考方向如圖的參考方向如圖b b所示。由所示。由KCLKCL方程可得方程可得ocu【例【例3.253.25】電路如圖】電路如圖a a所示，利用諾頓定理求電壓所示，

60、利用諾頓定理求電壓 。 U442ococuuV8ocu 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回畫出諾頓等效電路，如圖畫出諾頓等效電路，如圖d d所示。由分流公式得所示。由分流公式得 將將 的電阻短路，再求的電阻短路，再求 如圖如圖c c所示，得所示，得 0.8AA324sci6sci10scoceqiuRV3V66108 . 010U 電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ) 第3章 電阻電路的分析方法返回【例【例3.263.26】求圖】求圖a a所示電路的戴維寧等效電路和諾頓等所示電路的戴維寧等效電路和諾頓等 效電路，一端口內(nèi)部含有電流控制電流源，效電路，一端口內(nèi)部含有電流控制電流源， 。