電工技術(shù)課件：第2章電路的分析方法

海南風光第2章電路的分析方法第2章電路的分析方法2.1兩種電源模型的等效互換等效互換的條件：當接有同樣的負載時，對外的電壓電流相等。I=I'Uab

=Uab'即：IRS+-UbaUabISabUab'I'RS'等效互換公式IRS+-UbaUab()'RI''RI'RI'I'USSsSsab-=-=I=I'Uab=Uab'若Uab

=U–IRS

則U–IRS='RI''RISSs-U=ISRS′RS=RS′Uab'ISabI'RS'例：電壓源與電流源的等效互換舉例I2

+-10VbaUab5AabI'10V/2

=5A2

5A

2

=10VU=ISRS′RS=RS′IS=U/RS等效變換的注意事項“等效”是指“對外”等效（等效互換前后對外伏--安特性一致），對內(nèi)不等效。(1)IsaRS'bUab'I'RLaUS+-bIUabRSRLIS=US/RSRS′=RS注意轉(zhuǎn)換前后US

與Is

的方向(2)aUS+-bIRSUS+-bIRSaIsaRS'bI'aIsRS'bI'(3)恒壓源和恒流源不能等效互換abI'Uab'IsaUS+-bI(4)

進行電路計算時，恒壓源串電阻和恒電流源并電阻兩者之間均可等效變換。RS和RS'不一定是電源內(nèi)阻。111RUI=333RUI=R1R3IsR2R5R4I3I1I應(yīng)用舉例-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3(接上頁)IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I454RRRUUIdd++-=+RdUd+R4U4R5I--(接上頁)ISR5R4IR1//R2//R3I1+I3()()4432132131////////RIERRRRRRRIIUSdd==+=-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3代入數(shù)值計算已知：U1=12V，U3=16V，R1=2

，R2=4

，

R3=4

，R4=4

，R5=5

，IS=3A解得：I=–0.2A

(負號表示實際方向與假設(shè)方向相反)-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3I4UR4+–計算功率I4=IS+I=3+(-0.2)=2.8AUR4=I4R4=2.8×4=11.2VP=I

UR4=(-0.2)×11.2=-2.24W負號表示輸出功率R4=4

IS=3AI=–0.2A恒流源IS的功率如何計算?PIS=-33.6W10V+-2A2

I討論題哪個答案對???

1.3基爾霍夫定律（克希荷夫定律，克氏定律）

用來描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系,其中包括克氏電流定律和克氏電壓定律兩個定律。名詞注釋：節(jié)點：三個或三個以上支路的聯(lián)結(jié)點支路：電路中每一個分支回路：電路中任一閉合路徑支路：共3條回路：共3個節(jié)點：a、b(共2個）例#1#2#3aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-例支路：共？條回路：共？個節(jié)點：共？個6條4個獨立回路：？個3個有幾個網(wǎng)眼就有幾個獨立回路(一)克氏電流定律

對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入節(jié)點的電流之和等于由節(jié)點流出的電流之和?；蛘哒f，在任一瞬間，一個節(jié)點上電流的代數(shù)和為0。I1I2I3I4克氏電流定律的依據(jù)：電流的連續(xù)性

I=0即：例或：流入為正流出為負電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。例I1+I2=I3例I=0克氏電流定律的擴展I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_R廣義節(jié)點(二)克氏電壓定律

對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉(zhuǎn)一周，其電位降等于電位升?；?，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對回路#2：

#223322URIRI=+電位升電位降對回路#3：

12211URIRI=++U2電位降電位升#3第3個方程不獨立電位降為正電位升為負關(guān)于獨立方程式的討論

問題的提出：在用克氏電流定律或電壓定律列方程時，究竟可以列出多少個獨立的方程？例aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU1分析以下電路中應(yīng)列幾個電流方程？幾個電壓方程？克氏電流方程：節(jié)點a：節(jié)點b：獨立方程只有1個克氏電壓方程：#1#2#32211213322233111RIRIUURIRIURIRIU-=-+=+=獨立方程只有2個aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU1設(shè)：電路中有N個節(jié)點，B個支路N=2、B=3bR1R2U2U1+-R3+_a小結(jié)獨立的節(jié)點電流方程有

(N-1)個獨立的回路電壓方程有

(B-N+1)個則：（一般為網(wǎng)孔個數(shù)）獨立電流方程：１個獨立電壓方程：２個未知數(shù)：各支路電流解題思路：根據(jù)克氏定律，列節(jié)點電流和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。支路電流法2.2第2章電路的分析方法解題步驟：1.對每一支路假設(shè)一未知電流（I1--I6）4.解聯(lián)立方程組對每個節(jié)點有2.列電流方程對每個獨立回路有0U=S3.列電壓方程節(jié)點數(shù)N=4支路數(shù)B=6U4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_例1節(jié)點a：列電流方程節(jié)點c：節(jié)點b：節(jié)點d：bacd（取其中三個方程）節(jié)點數(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：bacd33435544

:RIUURIRIadca+=++1144664

:RIRIRIUabda+=+U4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_結(jié)果可能有正負是否能少列一個方程?N=4B=6R6aI3sI3dU+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1Ux例2電流方程支路電流未知數(shù)共5個，I3為已知：支路中含有恒流源的情況電壓方程：1552211

:URIRIRIabda=++N=4B=6dU+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1UxaI3s此方程不要支路電流法小結(jié)解題步驟結(jié)論與引申12對每一支路假設(shè)一未知電流1.假設(shè)未知數(shù)時，正方向可任意選擇。對每個節(jié)點有1.未知數(shù)=B，4解聯(lián)立方程組對每個回路有U0=S#1#2#3根據(jù)未知數(shù)的正負決定電流的實際方向。3列電流方程：列電壓方程：2.原則上，有B個支路就設(shè)B個未知數(shù)。

（恒流源支路除外）例外？若電路有N個節(jié)點，則可以列出？個獨立方程。(N-1)I1I2I32.獨立回路的選擇：已有(N-1)個節(jié)點方程，

需補足B

-（N

-1）個方程。

一般按網(wǎng)孔選擇例:U1=140V，U2=90VR1=20

，R2=5

，R3=6

求：各支路電流。I2I1I3R1U1R2U2R3+_+_解法1：支路電流法ABA節(jié)點：I1-I2-I3=0回路1：I1R1+I3R3-U1=012回路2：I2R2-I3R3+U2

=0I1-I2-I3=020I1+6I3=1405I2-6I3=-90I1