第2章-直流電路的分析方法

電工電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材經(jīng)全國職業(yè)教育教材審定委員會(huì)審定直流電路的分析方法第2章主要內(nèi)容案例多量程電流表電路

2.1電阻串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)及等效變換

2.2電源模型的連接及等效變換

2.3支路電流法2.4疊加定理2.5戴維南定理【案例】多量程電流表電路第2章1.電路及工作過程1mA檔測量時(shí)，電路中R1～R4串聯(lián)與表頭所在支路并聯(lián)；10mA檔測量時(shí)，R1～R3串聯(lián)與表頭及R4串聯(lián)支路并聯(lián)；100mA檔測量時(shí)，R1、R2串聯(lián)與表頭及R3、R4串聯(lián)支路并聯(lián)；500mA檔測量時(shí)，R1與表頭及R2、R3、R4串聯(lián)支路并聯(lián)。＋－1kΩ

2.25kΩ

12kΩ1.4kΩ40μA2.5kΩ500mA100mA10mA1mAR1R2R3R42.電路元器件表頭40μA、2.5kΩ一個(gè)電阻1kΩ、12kΩ、2.25kΩ、675Ω、67.5Ω、6Ω、1.5Ω各一個(gè)具有兩個(gè)獨(dú)立滑臂的可調(diào)電阻1.4kΩ一個(gè)導(dǎo)線若干【案例】多量程電流表電路第2章3.案例實(shí)施檢查電阻、表頭，確保元件完好。計(jì)算將量程擴(kuò)展為1mA、10mA、100mA、500mA時(shí)應(yīng)接的分流電阻R1～R4。將具有兩個(gè)獨(dú)立滑臂的可調(diào)電阻1.4kΩ調(diào)至阻值0.25kΩ。【案例】多量程電流表電路

第2章1mA檔時(shí)，有10mA檔時(shí)，有100mA檔時(shí)，有500mA檔時(shí)，有得4.案例思考？如何實(shí)現(xiàn)多量程電壓測量？【案例】多量程電流表電路

第2章2.1.1電阻的串聯(lián)2.1電阻串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)及等效變換第2章R1、R2、R3串聯(lián)的等效電阻I

RU＋

－

U3＋

－U1＋－＋－

＋－U

U2R1IR2

R3通過各串聯(lián)電阻的電流相同?？傠妷旱扔诟鞔?lián)電阻電壓之和。總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。電阻串聯(lián)時(shí)，每個(gè)電阻上電壓與其阻值成正比。串聯(lián)各電阻的功率與電阻成正比。G1、G2、G3串聯(lián)的等效電阻＋－UI1I2I3I

G1

G3

G2＋

－UI

G2.1.2電阻的并聯(lián)2.1電阻串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)及等效變換第2章各并聯(lián)電阻兩端的電壓相同?？傠娏鞯扔诟鞑⒙?lián)電阻電流之和。總電導(dǎo)等于各并聯(lián)電導(dǎo)之和。電阻并聯(lián)時(shí)，每個(gè)電導(dǎo)上電流與其電導(dǎo)成正比。并聯(lián)各電導(dǎo)的功率與電導(dǎo)成正比。

R2＋

－U

I1

I2

I

R1兩個(gè)電阻并聯(lián)

6?

1?

2?

5?串聯(lián)并聯(lián)串聯(lián)2.1.3電阻的混聯(lián)2.1電阻串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)及等效變換第2章二端網(wǎng)絡(luò)是指只有兩個(gè)端鈕與外部電路相聯(lián)的電路，二端網(wǎng)絡(luò)也稱為一端口網(wǎng)絡(luò)。如果一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系與另一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系完全相同，那么這兩個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)是等效的。N2.1.4等效變換2.1電阻串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)及等效變換第2章n個(gè)電壓源串聯(lián)可以用一個(gè)電壓源等效代替。＋－USn＋－US2＋－US1＋－US2.2.1電源模型的聯(lián)接2.2電源模型的連接及等效變換

第2章

n個(gè)電流源并聯(lián)可以用一個(gè)電流源等效代替。

ISIS2

IS1ISn2.2.1電源模型的聯(lián)接2.2電源模型的連接及等效變換

第2章

IS=US/RO

GO=1/RO

US=IS/GORO=1/GOI+_USRO+U_IGO+U_IS2.2.2兩種實(shí)際電源模型的等效變換2.2電源模型的連接及等效變換

第2章等效電壓源的電流并不等于變換前電壓源的電流。

USIS＋－＋－US

R＋

－

US2.2.2兩種實(shí)際電源模型的等效變換2.2電源模型的連接及等效變換

第2章US

IS＋

－

R

IS

IS等效電流源的電壓并不等于變換前電流源的電壓。

I＋－1V3Ω1Ω5V＋－

【例】利用電源等效變換，求圖中電流。

2Ω2AI＋－1V3Ω

2Ω3A等效變換為電流源與電阻并聯(lián)合成一個(gè)電流源與一個(gè)電阻并聯(lián)；再等效變換為電壓源與電阻串聯(lián)2Ω2A2ΩI＋

－6V3Ω＋－1V3Ω不起作用2.2.2兩種實(shí)際電源模型的等效變換2.2電源模型的連接及等效變換

第2章

支路電流法是以支路電流為未知量，應(yīng)用KVL和KCL列出與未知量數(shù)目相等的獨(dú)立方程，然后解出未知的支路電流。選取各支路電流的參考方向，以各支路電流未知量。電路中有n個(gè)節(jié)點(diǎn)、b條支路，按KCL列出（n-1）個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程。選取回路，并選定回路的繞行方向，按KVL列出b-（n-1）個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程。聯(lián)立求解所列的方程組，可計(jì)算各支路電流。支路電流法求解電路的步驟2.3支路電流法

第2章

【例】列出用支路電流法求解電路的方程。ab21

I1I3I2US2

US1R3R2

＋

－R1

＋

－支路電流法求解電路的步驟2.3支路電流法

第2章

【例】R1=2Ω，R2=3Ω，R3=5Ω，US=11V，IS=2A，試求各支路電流。若列回路電壓方程時(shí)有電流源，可設(shè)電流源的電壓為未知量，同時(shí)補(bǔ)充一個(gè)方程。I1I3

IS＋－I2ab

USR3

R2

R11支路電流法求解電路的步驟2.3支路電流法

第2章R6

I1－

＋＋－＋

－＋－

I3

I2I5I4I6acdb

US2

US4

US3

US1

R3R5

R4R2

R1列出用支路電流法求解電路的方程。支路電流法求解電路的步驟2.3支路電流法

第2章疊加定理：幾個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路中，任何一支路的電流（或電壓）都等于電路中每一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用下在此支路產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。疊加定理2.4疊加定理第2章將幾個(gè)電源同時(shí)作用的電路分成每個(gè)電源單獨(dú)作用的分電路。在分電路中標(biāo)注要求解的電流或電壓的參考方向，對(duì)每個(gè)分電路進(jìn)行分析，解出相應(yīng)的電流或電壓。將分電路的電流和電壓進(jìn)行疊加。疊加定理求解電路的步驟【例】用疊加定理求圖示電路中的電壓U。=

3A10V6?3?＋－U2?3?＋－U′10V6?3?＋－2?3?＋－

3A6?3?U″2?3?＋－＋疊加定理2.4疊加定理第2章根據(jù)疊加定理得任何一個(gè)有源線性二端網(wǎng)絡(luò)，對(duì)其外部電路而言，都可以用電壓源與電阻串聯(lián)等效代替；電壓源的電壓等于有源線性二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，電阻等于有源線性二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有獨(dú)立源作用為零時(shí)（電壓源短路，電流源開路）的等效電阻。2.5.1戴維南定理

2.5戴維南定理

第2章畫出把待求支路從電路中移去后的有源二端網(wǎng)絡(luò)。求有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。求有源線性二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有獨(dú)立源作用為零時(shí)（電壓源短路代替，電流源開路代替）的等效電阻。畫出戴維南等效電路，將待求支路聯(lián)接起來，計(jì)算未知量。戴維南定理求解電路的步驟【例】用戴維南定理求圖示電路中電阻RL上的電流I。RL3Ω6ΩI8V

2Ω

＋－10V

－＋＋－UOC3Ω6Ω8V＋－10V－＋開路電壓為2.5.1戴維南定理

2.5戴維南定理

第2