電工技術(shù)第一章 直流電路ppt課件

1、電工技術(shù) 第一章 直流電路及根本定律1.1 電路及根本物理量1.2 電路的任務(wù)形狀1.3 電壓源與電流源及等效變換1.4 基爾霍夫定律1.5 支路電流法1.6 節(jié)點(diǎn)電壓法1.7 疊加定理1.8 戴維南定理與諾頓定理了解電壓與電流參考方向的意義；了解電路的根本定律并能正確運(yùn)用；了解電路的任務(wù)形狀，了解電功率和額定值的意義；會(huì)計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位。掌握實(shí)踐電源的兩種模型及其等效變換。掌握支路電流法、疊加定理和戴維南定理等 電路的根本分析方法;本章要求:功能a 能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；b 信息的傳送、控制與處置。建立在同一電路實(shí)際根底上。由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的銜接構(gòu)成的電流的通路。共性實(shí)踐電

2、路 電路是電流的通路，是為了某種需求由電工設(shè)備或電路元件按一定方式組合而成。第一節(jié) 電路及根本物理量 一、電路的組成及電路模型1、電路的組成 電源：將非電能轉(zhuǎn)換成電能的安裝(干電池,蓄電池, 發(fā)電機(jī))或信號(hào)源。中間環(huán)節(jié)：把電源與負(fù)載銜接起來(lái)的部分(銜接導(dǎo)線, 開(kāi)關(guān))負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)換成非電能的用電設(shè)備(電燈,電爐, 電動(dòng)機(jī))電路的組成EIRU+_負(fù)載電源導(dǎo)線電池開(kāi)關(guān)燈泡2、電路的作用電能傳輸和轉(zhuǎn)換發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器電燈電爐熱能,水能,核能轉(zhuǎn)電能傳輸分配電能電能轉(zhuǎn)換為光能,熱能和機(jī)械能信號(hào)的傳送和處置放大器話(huà)筒揚(yáng)聲器將語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(信號(hào)源)信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大、信號(hào)處置(中間環(huán)節(jié))接受轉(zhuǎn)換信

3、號(hào)的設(shè)備(負(fù)載)將實(shí)踐元件理想化，由理想化的電路元件組成的電路。EIRU+_例如：理想化導(dǎo)線理想化元件今后我們分析的都是電路模型，簡(jiǎn)稱(chēng)電路。3、電路的模型理想化電源4. 模型元件理想電路元件模型元件對(duì)實(shí)踐電路元件進(jìn)展科學(xué)的概括和籠統(tǒng)，構(gòu)成一些具有特定電磁性質(zhì)的理想元件。5種根本的模型元件：電阻元件：表示耗費(fèi)電能的元件電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件電容元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件電壓源和電流源：表示將其它方式的能量轉(zhuǎn)變成 電能的元件。無(wú)源元件電阻: 電路中耗費(fèi)電能的元件。線性電路: 由線性元件和電源元件組成的電路.常用單位：、k、M Riuiu線性電阻ui非線性電阻伏 -

4、安 特性沒(méi)有強(qiáng)調(diào)是非線性時(shí)都默以為線性元件。電容:單位電壓下存儲(chǔ)的電荷，電路中儲(chǔ)存電場(chǎng)能的元件。C+單位：F, F, pF+ +- - - -+q-qui當(dāng) (直流) 時(shí),所以,在直流電路中電容相當(dāng)于斷路開(kāi)路+_電感:單位電流產(chǎn)生的磁鏈，電路中儲(chǔ)存電場(chǎng)能的元件。單位：H, mH, Huiuei+磁通匝數(shù)當(dāng) (直流) 時(shí),所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路.無(wú)源元件小結(jié) 理想元件的特性 u 與 i 的關(guān)系LCRUR1R2LCR1UR2U為直流電壓時(shí),以上電路等效為留意 L、C 在不同電路中的作用電源元件理想電壓源 恒壓源E+_理想電流源恒流源Is5種根本理想電路元件有三個(gè)特征：只需兩個(gè)端子；可以用

5、電壓或電流按數(shù)學(xué)方式描畫(huà)；不能被分解為其他元件。電路分析在知電路構(gòu)造與元件參數(shù)情況 下研討電路鼓勵(lì)與呼應(yīng)之間的關(guān)系。鼓勵(lì)推進(jìn)電路任務(wù)的電源的電壓或電流。呼應(yīng)由于電源或信號(hào)源的鼓勵(lì)作用，在 電路中產(chǎn)生的電壓與電流。 二、電路中的根本物理量及其正方向 電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)懷的物理量是電流、電壓和功率。1、電流I 定義：電荷的定向挪動(dòng)構(gòu)成電流。電流大?。?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)導(dǎo)體截面的電量。大寫(xiě) I 表示直流電流小寫(xiě) i 表示電流的普通符號(hào)單位：A安培、kA、mA、A1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A 在復(fù)雜電路中難于判

6、別元件中物理量的實(shí)踐方向，電路如何求解？電流方向AB？電流方向BA？U1ABRU2IR方向?qū)嵺`方向：正電荷的運(yùn)動(dòng)方向。參考方向：恣意假定的方向，為了方便分析電路。IIaabbIIaabb參考方向?qū)嵺`方向i 0i 0 吸收功率 負(fù)載性元件P0 發(fā)出功率 電源性元件UI非關(guān)聯(lián)正方向P=-UI例 求圖示電路中各方框所代表的元件吸收或產(chǎn)生的功率。知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A 564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1解對(duì)一完好的電路，滿(mǎn)足：發(fā)出的功率吸收的功率564123I2I3I1+

7、U6U5U4U3U2U1知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A 定義:電氣設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的規(guī)定運(yùn)用值作用：反映電氣設(shè)備的運(yùn)用平安性；表示電氣設(shè)備的運(yùn)用 才干。例：一只220V, 60W的白熾燈, 接在220V的電源上，試求經(jīng)過(guò)電燈的電流和電燈在該電壓下任務(wù)時(shí)的電阻。假設(shè)每晚任務(wù)3h(小時(shí))，問(wèn)一個(gè)月耗費(fèi)多少電能? 電氣設(shè)備任務(wù)時(shí)的實(shí)踐值不一定都等于其額定值。解: 經(jīng)過(guò)電燈的電流為6、額定值電氣設(shè)備的三種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀欠載(輕載)： I IN ，P IN ，P PN (設(shè)備易損壞)額定任務(wù)形狀： I

8、= IN ，P = PN (經(jīng)濟(jì)合理平安可靠) 一個(gè)月用電W = Pt = 60W(3 30) h = 0.06kW 90h = 5.4kW. h第二節(jié) 電路任務(wù)形狀 一、有載運(yùn)轉(zhuǎn)形狀開(kāi)封鎖合, 接通電源與負(fù)載。負(fù)載端電壓U = IR 特征:或 U = E IRoUI = EI IRoR0ER+I+U電流的大小由負(fù)載決議。 在電源有內(nèi)阻時(shí)，I U 。電源輸出的功率由負(fù)載決議。當(dāng) R0R 時(shí)，那么U E ，闡明當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電源的端電壓變化不大，即帶負(fù)載才干強(qiáng)。P = PE P負(fù)載取用功率電源產(chǎn)生功率內(nèi)阻耗費(fèi)功率功率R0ER+I+U電源的外特性曲線表示電源端電壓與輸出電流之間的關(guān)系曲線，稱(chēng)為外特

9、性曲線。U = IR = E IR0IU0EIR0例: 知:電路中U=220V，I=5A，內(nèi)阻R01= R02= 0.6。求: (1) 電源的電動(dòng)勢(shì)E1和負(fù)載的反電動(dòng)勢(shì)E2 ； (2) 闡明功率的平衡關(guān)系。R01E1UI+R02E2+解：(1) 對(duì)于電源 U= E1-U1= E1-IR01 即 E1= U +IR01 = 220+50.6=223V U= E2+U2= E2+IR02 即 E2= U -IR01 = 220-50.6 = 217V(2)由上面可得，E1=E2 +IR01+IR02 等號(hào)兩邊同時(shí)乘以 I，那么得 E1 I =E2 I +I2R01+I2R02代入數(shù)據(jù)有 223 5

10、=217 5+52 0.6+ 5+52 0.6 1115W=1085W+15W+15W。特征:I = 0電源端電壓 ( 開(kāi)路電壓 )負(fù)載功率U = U0c = EP = 0開(kāi)路處的電流等于零； I = 0開(kāi)路處的電壓 U 視電路情況而定。電路中某處斷開(kāi)時(shí)的特征:I+Uo有源電路IRoR+ -EU0c+ - 二、開(kāi)路形狀 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電路斷開(kāi)。電源外部端子被短接 特征:電源端電壓負(fù)載功率電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻耗費(fèi)掉短路電流很大Uo = 0 PE = P = IR0P = 0短路處的電壓等于零； U = 0短路處的電流 I 視電路情況而定。電路中某處短路時(shí)的特征:I+U有源電路IR0R+ -EU0+

11、 - 三、短路形狀 電壓源模型由上圖電路可得: U = E IR0 假設(shè) R0 = 0理想電壓源 : U EU0=E 電壓源的外特性IUIRLR0+-EU+ 電壓源是由電動(dòng)勢(shì) E和內(nèi)阻 R0 串聯(lián)的電源的電路模型。 假設(shè) R0RL ，I IS ，可近似以為是理想電流源。電流源電流源模型R0UR0UIS+2、電流源理想電流源恒流源)例1：(2)輸出電流是一定值，恒等于電流 IS ；(3)恒流源兩端的電壓 U 由外電路決議。特點(diǎn):(1)內(nèi)阻R0 = ；設(shè) IS = 10 A，接上RL 后，恒流源對(duì)外輸出電流。RL當(dāng) RL= 1 時(shí)， I = 10A ，U = 10 V當(dāng) RL = 10 時(shí)， I

12、= 10A ，U = 100V外特性曲線 IUISOIISU+_電流恒定，電壓隨負(fù)載變化。 二、電壓源與電流源的等效變換IR0+-EbaUabUabISabIR0E = ISR0等效變換條件:等效變換時(shí)，兩電源的參考方向要一一對(duì)應(yīng)。電壓源和電流源的等效關(guān)系只對(duì)外電路而言，對(duì)電源內(nèi)部 那么是不等效的。 本卷須知：例：當(dāng)RL= 時(shí)，電壓源的內(nèi)阻 R0 中不損耗功率， 而電流源的內(nèi)阻 R0 中那么損耗功率。任何一個(gè)電動(dòng)勢(shì) E 和某個(gè)電阻 R 串聯(lián)的電路，都可化為 一個(gè)電流為 IS 和這個(gè)電阻并聯(lián)的電路。R0+EabISR0abR0+EabISR0ababIUabIsaE+-bI等效互換關(guān)系不存在理想

13、電壓源與理想電流源之間無(wú)等效關(guān)系。aE+-bIsaE+-baE+-bRO理想電源的化簡(jiǎn)與理想電壓源并聯(lián)的元件可去掉aE+-bIsabIsabRIs與理想電流源串聯(lián)的元件可去掉多個(gè)電源串聯(lián)時(shí)需求都轉(zhuǎn)化為理想電壓源再合并：電壓源不能并聯(lián)電流源不能串聯(lián)多個(gè)電源并聯(lián)時(shí)需求都轉(zhuǎn)化為理想電流源再合并：E2+-+-E1I1I2R1R3IsR2R5R4I3I1I應(yīng)用舉例-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?(接上頁(yè))IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I+RdEd+R4E4R5I-(接上頁(yè))ISR5R4IR1/R2/R3I1+I3例1:求以下各電路的等效電源解:+

14、abU25V(a)+abU5V(c)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU 5A23b+(a)a+5V32U+a5AbU3(b)+例2:試用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算2電阻中的電流。解:8V+22V+2I(d)2由圖(d)可得6V3+12V2A6112I(a)2A3122V+I2A61(b)4A2222V+I(c)例3： 解：一致電源方式試用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算圖示電路中1 電阻中的電流。2 +-+-6V4VI2A 3 4 6 12A362AI4211AI4211A24A解：I4211A24A1I421A28V+-I4 11A42AI213A例4 U110V，IS2A，

15、R11，R22，R35 R1(1) 求電阻R中的電流I；(2)計(jì)算理想電壓源U1中的電流IU1和理想電流源IS兩端的電壓UIS；(3)分析功率平衡。解：(1)由電源的性質(zhì)及電源的等效變換可得：aIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)(2)由圖(a)可得：理想電壓源中的電流理想電流源兩端的電壓aIRISbI1R1(c)aIR1RIS+_U1b(b)各個(gè)電阻所耗費(fèi)的功率分別是：兩者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由計(jì)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

16、：電阻星形結(jié)合與三角形結(jié)合的等效變換Y Y Y-等效變換aCbRcaRbcRabIaIbIcIaIbIcbCRaRcRba將Y形聯(lián)接等效變換為形結(jié)合時(shí)假設(shè) Ra=Rb=Rc=RY 時(shí)，有Rab=Rbc=Rca= R = 3RY； 將形聯(lián)接等效變換為Y形結(jié)合時(shí)假設(shè) Rab=Rbc=Rca=R 時(shí)，有Ra=Rb=Rc=RY =R/3 Y-等效變換電阻Y形結(jié)合aCbRcaRbcRab電阻形結(jié)合IaIbIcIaIbIcbCRaRcRba 對(duì)圖示電路求總電阻R12R121由圖：R12=2.68R12R12補(bǔ)例1：2122211CDR122110.40.40.81210.82.41.412122.684補(bǔ)

17、例2：計(jì)算以下圖電路中的電流 I1 。解：I1+4584412VabcdI1+45RaRbRc12Vabcd支路：電路中的每一個(gè)分支。 一條支路流過(guò)一個(gè)電流，稱(chēng)為支路電流。結(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)?；芈罚河芍方M成的閉合途徑。網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路。I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E1123第四節(jié) 基爾霍夫定律例1：支路：ab、bc、ca、 共6條回路：abda、abca、 adbca 共7 個(gè)結(jié)點(diǎn)：a、 b、c、d (共4個(gè)網(wǎng)孔：abd、 abc、bcd 共3 個(gè)adbcE+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I入= 出 在任一瞬間，流向任一結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該結(jié)點(diǎn)的電

18、流。 本質(zhì): 電流延續(xù)性的表達(dá)?；? = 0I1I2I3ba+-E2R2+ -R3R1E1對(duì)結(jié)點(diǎn) a：I1+I2 = I3或 I1+I2I3= 0 基爾霍夫電流定律KCL反映了電路中任一結(jié)點(diǎn)處各支路電流間相互制約的關(guān)系。 一、基爾霍夫電流定律KCL1、定律I1I2I3I4或：正負(fù)號(hào)的設(shè)定：假設(shè)設(shè)定流入為正號(hào)，那么流出為符號(hào)。假設(shè)設(shè)定流入為負(fù)號(hào)，那么流出為正號(hào)?？傊瑑烧哓?fù)號(hào)相反即可。普通都是流入為正，流出為負(fù)。留意例三式相加得：KCL可推行運(yùn)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)的任一閉合面。1 3 2闡明2推行I =?例:I = 0IA + IB + IC = 02+_+_I51156V12VIAIBICA

19、IBCIABACBIC廣義結(jié)點(diǎn) 對(duì)電路中的任一回路，沿恣意循行方向轉(zhuǎn)一周，其電位降等于電位升。或電壓的代數(shù)和為 0。例如： 回路#1 13311URIRI=+電位降電位升即：#1aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1對(duì)回路#2： #223322URIRI=+電位升電位降對(duì)回路#3： 12211URIRI=+U2電位降電位升#3第3個(gè)方程不獨(dú)立電位降為正電位升為負(fù) 一、基爾霍夫電壓定律KVL1、定律例如： 回路#1 #1aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1對(duì)回路#2： #2對(duì)回路#3： #3第3個(gè)方程不獨(dú)立留意正負(fù)號(hào)的設(shè)定： 普通都假設(shè)電壓的正方向和繞行方向一樣為正，不同為負(fù)。繞向

20、的設(shè)定： 繞行方向純屬個(gè)人喜好。一個(gè)電路里可以同時(shí)存在順時(shí)針和逆時(shí)針繞向，一旦確定，不在更改。小竅門(mén)：用到IR乘積式來(lái)表示電壓時(shí)，電壓的正方向和知的電流為 關(guān)聯(lián)正方向。繞行先遇到+就為正，先遇到-就為負(fù)。不論是U、E還是IR回路 a-d-c-a或：例如：I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-基氏電壓定律也適宜開(kāi)口電路。例得：E+_RabUabI例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下電路中應(yīng)列幾個(gè)電流方程？幾個(gè)電壓方程？基爾霍夫電流方程：結(jié)點(diǎn)a：結(jié)點(diǎn)b：獨(dú)立方程只需 1 個(gè)基爾霍夫電壓方程：#1#2#3獨(dú)立方程只需 2個(gè)aI1I2E2

21、+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1網(wǎng)孔網(wǎng)孔設(shè)：電路中有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，B個(gè)支路N=2、B=3bR1R2U2U1+-R3+_a小 結(jié)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程有 (N -1) 個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程有 (B -N+1)個(gè)那么：普通為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)獨(dú)立電流方程：個(gè)獨(dú)立電壓方程：個(gè)第五節(jié) 支路電流法 支路電流法是以支路電流為未知量，直接運(yùn)用KCL和KVL，分別對(duì)節(jié)點(diǎn)和回路列出所需的方程式，然后聯(lián)立求解出各未知電流。 一個(gè)具有b條支路、n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，根據(jù)KCL可列出n1個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程式，根據(jù)KVL可列出b(n1)個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程式。1. 在圖中標(biāo)出各支路電流的參考方向，對(duì)選定的回路 標(biāo)出回路循行方向。2

22、. 運(yùn)用 KCL 對(duì)結(jié)點(diǎn)列出 ( n1 )個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流 方程。3. 運(yùn)用 KVL 對(duì)回路列出 b( n1 ) 個(gè)獨(dú)立的回路 電壓方程(通?？扇【W(wǎng)孔列出)。4. 聯(lián)立求解 b 個(gè)方程，求出各支路電流。對(duì)結(jié)點(diǎn) a：例1 ：12I1+I2I3=0對(duì)網(wǎng)孔1：對(duì)網(wǎng)孔2：I1 R1 +I3 R3=E1I2 R2+I3 R3=E2支路電流法的解題步驟:ba+-E2R2+ -R3R1E1I1I3I2解題步驟：1對(duì)每一支路假設(shè)一未 知電流I1-I64 解聯(lián)立方程組對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有2列電流方程對(duì)每個(gè)獨(dú)立回路有0U=S3列電壓方程節(jié)點(diǎn)數(shù) N=4支路數(shù) B=6U4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I

23、3+_例2節(jié)點(diǎn)a：列電流方程節(jié)點(diǎn)c：節(jié)點(diǎn)b：節(jié)點(diǎn)d：bacd取其中三個(gè)方程節(jié)點(diǎn)數(shù) N=4支路數(shù) B=6U4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_列電壓方程電壓、電流方程聯(lián)立求得：bacdU4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_結(jié)果能夠有正負(fù)baI2I342V+I11267A3cd12支路中含有恒流源的情況聯(lián)立解得：I1= 2A， I2= 3A， I3=6A 對(duì)結(jié)點(diǎn) a： I1 + I2 I3 = 7對(duì)回路1：12I1 6I2 = 42對(duì)回路2：6I2 + 3I3 = 0例3：試求各支路電流。支路電流法小結(jié)解題步驟結(jié)論12對(duì)每一支路假設(shè)一未知電流1.

24、 假設(shè)未知數(shù)時(shí)，正方向可恣意選擇。對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有1. 未知數(shù)=B，4解聯(lián)立方程組對(duì)每個(gè)回路有#1#2#3根據(jù)未知數(shù)的正負(fù)決議電流的實(shí)踐方向。3列電流方程：列電壓方程：2. 原那么上，有B個(gè)支路就設(shè)B個(gè)未知數(shù)。 恒流源支路除外假設(shè)電路有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么可以列出 ？ 個(gè)獨(dú)立方程。(N-1)2. 獨(dú)立回路的選擇：已有(N-1)個(gè)節(jié)點(diǎn)方程， 需補(bǔ)足 B -N -1個(gè)方程。 普通按網(wǎng)孔選擇 在電路中，任選一節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，那么其它各節(jié)點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓即為該節(jié)點(diǎn)的電位，以節(jié)點(diǎn)電壓電位為未知量列寫(xiě)KCL方程，即為節(jié)點(diǎn)電壓電位法。第六節(jié) 節(jié)點(diǎn)電壓法普通步驟：(1)選定參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)定n-1個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)；(2)對(duì)n-

25、1個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，以節(jié)點(diǎn)電壓為未知量，列寫(xiě)其KCL方程；(3)求解上述方程，得到n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓；(5)其它分析。(4)經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)電壓求各支路電流； 節(jié)點(diǎn)電位法適用于支路數(shù)多，節(jié)點(diǎn)少的電路。節(jié)點(diǎn)電位方程的推導(dǎo)過(guò)程設(shè)：那么：各支路電流分別用VA表示為 ：33RVIA=2A2RVUI2-=111RVUIA-=444RUVIA=I1AR1R2+-+U1U2R3R4+-U4I2I3I4C431III+=節(jié)點(diǎn)電流方程：A點(diǎn)：2I+VA 將各支路電流代入A節(jié)點(diǎn)電流方程，然后整理得：2211321111RURURRRVA+=-+41R+44RUVA = 2211RURU+-44RU321111RRR+41R+將V

26、A代入各電流方程，求出I1I4I1AR1R2+-+U1U2R3R4+-U4I2I3I4CVA = 2211RURU+-44RU321111RRR+41R+找出列節(jié)點(diǎn)電位方程的規(guī)律性R5IS1IS2+IS1 IS2串聯(lián)在恒流源中的電阻不起作用假設(shè)并聯(lián)有恒流源支路，節(jié)點(diǎn)電位方程應(yīng)如何寫(xiě)？節(jié)點(diǎn)電位方程有何規(guī)律性？A點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電流方程：I1+I2-I3-I4+IS1-IS2=0 對(duì)只需兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，可用彌爾曼公式直接求出兩節(jié)點(diǎn)間的電壓。彌爾曼公式：式中分母的各項(xiàng)總為正。分子中各項(xiàng)的正負(fù)符號(hào)為：電壓源us的參考方向與節(jié)點(diǎn)電壓U的參考方向一樣時(shí)取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)；電流源Is的參考方向與節(jié)點(diǎn)電壓U的參考方向相

27、反時(shí)取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。結(jié)論：設(shè)VC=0未知數(shù)有2個(gè)：VA和VB需列2個(gè)獨(dú)立的電位方程R1R2+-+U1U2R3R4R5+-U5CABI2I3I4I5I1例1-8步驟： 1. 列出A節(jié)點(diǎn)和B節(jié)點(diǎn)2個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程; 2. 列出5個(gè)支路的電流方程, 用VA和VB表示; 3. 將5個(gè)支路電流方程代入2個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程, 得到2個(gè)關(guān)于VA和VB的電位方程; 4. 解電位方程組, 得VA和VB; 5. 將VA和VB代入支路電流方程,得各支路電流.用節(jié)點(diǎn)電位法求各支路電流R1R2+-+U1U2R3R4R5+-U5I2I3I4I5CABURVRRRVA-=-+221133211111

28、RURURVRRRVBA+=-+B2個(gè)獨(dú)立的電位方程如右電位在電路中的表示法U1+_U2+_R1R2R3R1R2R3+U1-U2AAA點(diǎn)電位方程:VA=2211RURU+-321111RRR+2R1R3+12V-12V3R26A=2VI1I2I3I1 =5AI2 =- 14/3AI3 =1/3A+VAR1R2+U1+U2R3R4R5 U5I2I3I4I5I1+VBR1R2+-+U1U2R3R4R5+-U5I2I3I4I5CABI1用電位法表示如以下圖 把支路電流用結(jié)點(diǎn)電壓表示：i1+i2=iS1+iS2-i2+i4+i3=0-i3+i5=-iS2132iS1uSiS2R1i1i2i3i4i5R

29、2R5R3R4+_例：整理得：令 Gk=1/Rk，k=1, 2, 3, 4, 5上式簡(jiǎn)記為：G11un1+G12un2 G13un3 = iSn1G21un1+G22un2 G23un3 = iSn2G31un1+G32un2 G33un3 = iSn3規(guī)范方式的結(jié)點(diǎn)電壓方程等效電流源結(jié)點(diǎn)法的普通步驟：(1)選定參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)定n-1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)；(2)對(duì)n-1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)，以結(jié)點(diǎn)電壓為未知量，列寫(xiě)其KCL方程；(3)求解上述方程，得到n-1個(gè)結(jié)點(diǎn)電壓；(5)其它分析。(4)經(jīng)過(guò)結(jié)點(diǎn)電壓求各支路電流；總結(jié)試列寫(xiě)電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程 G1+G2+GS)U1-G1U2GsU3=GSUS -G1U1+(G1

30、 +G3 + G4)U2-G4U3 =0 -GSU1-G4U2+(G4+G5+GS)U3 =USGS例UsG3G1G4G5G2+_GS312無(wú)伴電壓源支路的處置以電壓源電流為變量，增補(bǔ)結(jié)點(diǎn)電壓與電壓源間的關(guān)系。(G1+G2)U1-G1U2 =I-G1U1+(G1 +G3 + G4)U2-G4U3 =0-G4U2+(G4+G5)U3 =IU1-U3 = US增補(bǔ)方程看成電流源IUsG3G1G4G5G2+_312選擇適宜的參考點(diǎn)U1= US-G1U1+(G1+G3+G4)U2- G3U3 =0-G2U1-G3U2+(G2+G3+G5)U3=0UsG3G1G4G5G2+_312 對(duì)于線性電路，任何一

31、條支路的電流，都可以看成是由電路中各個(gè)電源電壓源或電流源分別作用時(shí)，在此支路中所產(chǎn)生的電流的代數(shù)和。原電路+ER1R2(a)ISI1I2IS單獨(dú)作用R1R2(c)I1I2+ISE 單獨(dú)作用=+ER1R2(b)I1I2 疊加原理第七節(jié) 疊加定理由圖 (c)，當(dāng) IS 單獨(dú)作用時(shí)同理： I2 = I2 + I2由圖 (b)，當(dāng)E 單獨(dú)作用時(shí)原電路+ER1R2(a)ISI1I2IS單獨(dú)作用R1R2(c)I1I2+ISE 單獨(dú)作用=+ER1R2(b)I1 I2 根據(jù)疊加原理例+-10I4A20V1010用疊加原理求：I= ?I=2AI= -1AI = I+ I= 1A+10I4A1010+-10I 2

32、0V1010解：將電路分解后求解運(yùn)用疊加定理要留意的問(wèn)題疊加定理只適用于線性電路電路參數(shù)不隨電壓、 電流的變化而改動(dòng)。 分解電路時(shí)只需保管一個(gè)電源，其他電源“除源：即將恒壓源短路，即令E=0；恒流源開(kāi)路，即令 Is=0。電路的其他構(gòu)造和參數(shù)不變。即置零原那么。解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電 壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=+疊加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來(lái)求功率。如：運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分電路的電源個(gè)數(shù)能夠不止一個(gè)。 設(shè)：那么：I3R3=+例1： 電路如圖，知 E =10V、IS=1A ，R1=10 R2= R3= 5 ，試用疊

33、加原理求流過(guò) R2的電流 I2和理想電流源 IS 兩端的電壓 US。 (b) E單獨(dú)作用 將 IS 斷開(kāi)(c) IS單獨(dú)作用 將 E 短接解：由圖( b) (a)+ER3R2R1ISI2+US+ER3R2R1I2+USR3R2R1ISI2+ US 由圖( C) R3R2R1ISI2+ US 名詞解釋?zhuān)簾o(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源二端網(wǎng)絡(luò)：假設(shè)一個(gè)電路只經(jīng)過(guò)兩個(gè)輸出端與外電路相聯(lián)， 那么該電路稱(chēng)為“二端網(wǎng)絡(luò)。ABAB等效電源定理第八節(jié) 戴維南定理和諾頓定理abRab無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)+_ER0ab 電壓源戴維南定理電流源諾頓定理ab有源二端網(wǎng)絡(luò)abISR0無(wú)源二

34、端網(wǎng)絡(luò)可化簡(jiǎn)為一個(gè)電阻有源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡(jiǎn)為一個(gè)電源有源二端網(wǎng)絡(luò)R“等效是指對(duì)端口外等效有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等效。 RO+_RE 一、戴維南定律留意：等效電壓源的內(nèi)阻R0等于有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后相應(yīng)的無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。除源：電壓源短路，電流源斷路等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)E等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓U0；有源二端網(wǎng)絡(luò)R有源二端網(wǎng)絡(luò)AB相應(yīng)的無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)ABABER0+_RAB斷開(kāi)待求支路，構(gòu)成 開(kāi)口網(wǎng)絡(luò)。求出開(kāi)口電壓和等效 電阻。畫(huà)出等效電路圖，放 入待求支路，求出待 求量。解題步驟解：(1) 斷開(kāi)待求支路求等效電源的電動(dòng)勢(shì) E例1：電路如圖，知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4， R3

35、=13 ，試用戴維南定理求電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+R1+abR2E1IE2+R1+ab+U0E 也可用節(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理等其它方法求。E = U0= E2 + I R2 = 20V +2.5 4 V= 30V或：E = U0 = E1 I R1 = 40V 2.5 4 V = 30V (2) 求等效電源的內(nèi)阻R0 除去一切電源(理想電壓源短路，理想電流源開(kāi)路)E1I1E2I2R2I3R3+R1+abR2R1abR0從a、b兩端看進(jìn)去， R1 和 R2 并聯(lián)實(shí)驗(yàn)法求等效電阻R0=U0/ISC(3) 畫(huà)出等效電路求電流I3E1I1E2I2R2I3R3+R1+abER0+_R3abI3教材例題1-14例2：知：R1=5 、 R2=5 R3=10 、 R4=5 E=12V、RG=10 試用戴維南定理求檢流計(jì)中的電流IG。有源二端網(wǎng)絡(luò)E+GR4R2IGRGR1R3abE+GR3R4R1R2IGRG解: (1) 求開(kāi)路電壓U0E = Uo = I1 R2 I2 R4 = 1.2 5V 0.8 5 V = 2V或：E = Uo = I2 R3 I1R1 = (0.810 1.25)V = 2V(2) 求等效電源的內(nèi)