電路的分析方法ppt課件

1、第二章電路的分析方法第二章第二章 電路的分析方法電路的分析方法簡單電路簡單電路由單回路或用串并聯(lián)可化簡成單回由單回路或用串并聯(lián)可化簡成單回 路的電路。路的電路。復雜電路復雜電路無法用串并聯(lián)化簡成單回路的電路。無法用串并聯(lián)化簡成單回路的電路。電路的常用分析方法有：電路的常用分析方法有： 等效變換、支路電路法、結(jié)點電壓法、疊等效變換、支路電路法、結(jié)點電壓法、疊加原理、戴維寧定理等。加原理、戴維寧定理等。例：對于復雜電路如以下圖僅經(jīng)過串、并聯(lián)無法例：對于復雜電路如以下圖僅經(jīng)過串、并聯(lián)無法求解，必需經(jīng)過一定的解題方法，才干算出結(jié)果。求解，必需經(jīng)過一定的解題方法，才干算出結(jié)果。 E4E3-+R3R6R4

2、R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_如：如：本章主要引見本章主要引見復雜電路的分復雜電路的分析方法。析方法。2-1電阻串并聯(lián)的等效變換電阻串并聯(lián)的等效變換一、電阻的串聯(lián)一、電阻的串聯(lián)ababR1R2RnRR = R1 + R2 + + Rn =n1iiR分壓作用：分壓作用：URRIRU111二、電阻的并聯(lián)二、電阻的并聯(lián)R1R2RnI1I2InRniinRRRRR12111.111也可寫成：也可寫成：n1iin21GG.GGGG = 1/R 稱電導，單位為西門子稱電導，單位為西門子今后電阻并聯(lián)用今后電阻并聯(lián)用“/表示表示例：例：1 / R22-3 2-3 電壓源與電流源及其等效變換電壓源與電

3、流源及其等效變換電路元件主要分為兩類：電路元件主要分為兩類：無源元件無源元件電阻、電容、電感。電阻、電容、電感。有源元件有源元件獨立源、受控源獨立源、受控源 。 獨立源主要有：電壓源和電流源。獨立源主要有：電壓源和電流源。定義：可以獨立產(chǎn)生電壓的電路元件。定義：可以獨立產(chǎn)生電壓的電路元件。電壓源分為：理想電壓源和實踐電壓源。電壓源分為：理想電壓源和實踐電壓源。一、電壓源一、電壓源1.1.理想電壓源理想電壓源 恒壓源恒壓源: RO= 0 : RO= 0 時的電壓源時的電壓源. .特點：特點：3電源中的電流由外電路決議。電源中的電流由外電路決議。IE+_abUab伏安特性伏安特性IUabE2電源內(nèi)

4、阻為電源內(nèi)阻為 “RO= 0。1理想電壓源的端電壓恒定。理想電壓源的端電壓恒定。4理想電壓源不能短路，不能并聯(lián)運用。理想電壓源不能短路，不能并聯(lián)運用。伏安特性伏安特性電壓源模型電壓源模型oIREURo越大越大斜率越大斜率越大2. 實踐電壓源實踐電壓源UIRO+-EIUEIRO恒壓源中的電流由外電路決議恒壓源中的電流由外電路決議設(shè)設(shè): E=10VIE+_abUab2R1當當R1 R2 同時接入時：同時接入時： I=10AR22例例 當當R1接入時接入時 ： I=5A那么：那么：REI 恒壓源特性中不變的是：恒壓源特性中不變的是：_E恒壓源特性中變化的是：恒壓源特性中變化的是：_I_ 會引起會引起

5、 I 的變化。的變化。外電路的改動外電路的改動I 的變化能夠是的變化能夠是 _ 的變化，的變化， 或者是或者是_ 的變化。的變化。大小大小方向方向+_I恒壓源特性小結(jié)恒壓源特性小結(jié)EUababR1.1.理想電流源理想電流源 恒流源恒流源): RO=): RO= 時的電流源時的電流源. . 特點：特點：1輸出電流恒定輸出電流恒定。abIUabIsIUabIS伏伏安安特特性性3輸出電壓由外電路決議。輸出電壓由外電路決議。2理想電流源內(nèi)阻為無窮大理想電流源內(nèi)阻為無窮大 RO= 。4理想電流源不能開路，不能串聯(lián)運用。理想電流源不能開路，不能串聯(lián)運用。二、電流源二、電流源2. 2. 實踐電流源實踐電流源

6、ISROabUabIoabSRUIIIsUabI外特性外特性 電流源模型電流源模型RORO越大越大特性越陡特性越陡恒流源兩端電壓由外電路決議恒流源兩端電壓由外電路決議IUIsR設(shè)設(shè): IS=1 A R=10 時，時， U =10 V R=1 時，時， U =1 V那么那么:例例恒流源特性小結(jié)恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是：恒流源特性中不變的是：_Is恒流源特性中變化的是：恒流源特性中變化的是：_Uab_ 會引起會引起 Uab 的變化。的變化。外電路的改動外電路的改動Uab的變化能夠是的變化能夠是 _ 的變化，的變化， 或者是或者是 _的變化。的變化。大小大小方向方向RIUsab 理想恒流源

7、兩端理想恒流源兩端可否被短路？可否被短路？abIUabIsR恒流源舉例恒流源舉例IcIbUcebcII 當當 I b 確定后，確定后，I c 就根本確定了。在就根本確定了。在 IC 根本恒定根本恒定的范圍內(nèi)的范圍內(nèi) ，I c 可視為恒流源可視為恒流源 (電路元件的籠統(tǒng)電路元件的籠統(tǒng)) 。晶體三極管晶體三極管cebIb+-E+-UceIc電壓源中的電流電壓源中的電流如何決議？電流如何決議？電流源兩端的電壓等源兩端的電壓等于多少？于多少？例例IE R_+abUab=?Is原那么：原那么：IsIs不能變，不能變，E E 不能不能變。變。EIRUab電壓源中的電流電壓源中的電流 I= IS恒流源兩端的

8、電壓恒流源兩端的電壓恒壓源與恒流源特性比較恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒壓源恒流源恒流源不不 變變 量量變變 化化 量量E+_abIUabUab = E 常數(shù)常數(shù)Uab的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負載對外電路負載對 Uab 無影響。無影響。IabUabIsI = Is 常數(shù)常數(shù)I 的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負載對外電路負載對 I 無影響。無影響。輸出電流輸出電流 I 可變可變 - I 的大小、方向均的大小、方向均由外電路決議由外電路決議端電壓端電壓Uab 可變可變 -Uab 的大小、方向的大小、方向均由外電路決議均由外電路決議1、理想電源串聯(lián)、并聯(lián)

9、的化簡、理想電源串聯(lián)、并聯(lián)的化簡電壓源串聯(lián)：電壓源串聯(lián)：n21E.EEE電流源并聯(lián)：電流源并聯(lián)：n21I.III電壓源不能并聯(lián)電壓源不能并聯(lián)電流源不能串聯(lián)電流源不能串聯(lián)三、電壓源與電流源的等效變換三、電壓源與電流源的等效變換等效互換的條件：對外的電壓電流相等外特性相等。等效互換的條件：對外的電壓電流相等外特性相等。IRO+-EbaUabUabISabI RO2、實踐電壓源與實踐電流源的等效變換、實踐電壓源與實踐電流源的等效變換UIoUIoE0REIS=電壓源外特性電壓源外特性電流源外特性電流源外特性0SREI等效互換公式等效互換公式oabRIEUIRO+-EbaUabRIRIRIIUoosos

10、abISabUabIRO那么那么oRIERIRIoosRIEosRRooI = I Uab = Uab假假設(shè)設(shè)ooosRRREIRRRIEooosaE+-bIUabRO電壓源電壓源電流源電流源UabROIsabI 等效變換的本卷須知等效變換的本卷須知“等效是指等效是指“對外等效等效互換前后對外伏對外等效等效互換前后對外伏-安安特性一致，特性一致，對內(nèi)不等效。對內(nèi)不等效。(1)時時例如例如:IsaRObUabI RLaE+-bIUabRORLRO中不耗費能量中不耗費能量RO中那么耗費能量中那么耗費能量0IIEUUabab對內(nèi)不等效對內(nèi)不等效對外等效對外等效RL=留意轉(zhuǎn)換前后留意轉(zhuǎn)換前后 E E

11、與與 Is Is 的方向一樣的方向一樣(2)aE+-bIROE+-bIROaIsaRObIaIsRObI(3)恒壓源和恒流源不能等效互換恒壓源和恒流源不能等效互換abIUabIsaE+-bI0EREIoS等效互換關(guān)系不存在等效互換關(guān)系不存在4理想電源之間的等效電路理想電源之間的等效電路aE+-bIsaE+-baE+-bRO與理想電壓源并聯(lián)的元件可去掉與理想電壓源并聯(lián)的元件可去掉aE+-bIsabIsabRIs與理想電流源串聯(lián)的元件可去掉與理想電流源串聯(lián)的元件可去掉111REI 333REI R1R3IsR2R5R4I3I1I應應用用舉舉例例-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?(接上

12、頁接上頁)IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I454RRREEIdd+RdEd+R4E4R5I-(接上頁接上頁)ISR5R4IR1/R2/R3I1+I3 4432132131/RIERRRRRRRIIESdd10V+-2A2I討論題討論題?IA32410A72210A5210III哪哪個個答答案案對對?+-10V+-4V2 以各支路電流為未知量，運用以各支路電流為未知量，運用KCL和和KVL列出列出獨立電流、電壓方程聯(lián)立求解各支路電流。獨立電流、電壓方程聯(lián)立求解各支路電流。解題思緒：根據(jù)基氏定律，列節(jié)點電流解題思緒：根據(jù)基氏定律，列節(jié)點電流 和回路電壓方程

13、，然后聯(lián)立求解。和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。2-4 支路電流法支路電流法 (復雜電路求解方法復雜電路求解方法)解題步驟：解題步驟：1. 對每一支路假設(shè)一未對每一支路假設(shè)一未 知電流知電流I1-I64. 解聯(lián)立方程組解聯(lián)立方程組對每個節(jié)點有對每個節(jié)點有0I2. 列電流方程列電流方程(N-1個個)對每個回路有對每個回路有UE3. 列電壓方程列電壓方程 (B-(N-1) 個個)節(jié)點數(shù)節(jié)點數(shù) N=4支路數(shù)支路數(shù) B=6E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_例例1節(jié)點節(jié)點a：143III列電流方程列電流方程 (N-1個個)節(jié)點節(jié)點c：352III節(jié)點節(jié)點b：261III節(jié)點節(jié)

14、點d：564IIIbacd取其中三個方程取其中三個方程節(jié)點數(shù)節(jié)點數(shù) N=4支路數(shù)支路數(shù) B=6E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_列電壓方程列電壓方程 (選取網(wǎng)孔選取網(wǎng)孔)電壓、電流方程聯(lián)立求得：電壓、電流方程聯(lián)立求得：61IIbacd55443343 :RIRIRIEEadca6655220 :RIRIRIbcdb6611444 :RIRIRIEabdaE4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_支路電流法小結(jié)支路電流法小結(jié)解題步驟解題步驟結(jié)論結(jié)論12對每一支路假設(shè)對每一支路假設(shè)一未知電流一未知電流1. 假設(shè)未知數(shù)時，正方向可恣意選擇。假設(shè)未知

15、數(shù)時，正方向可恣意選擇。對每個節(jié)點有對每個節(jié)點有0I1. 未知數(shù)未知數(shù)=B，4解聯(lián)立方程組解聯(lián)立方程組對每個回路有對每個回路有UE#1#2#3根據(jù)未知數(shù)的正負決議電流的實踐方向。根據(jù)未知數(shù)的正負決議電流的實踐方向。3列電流方程：列電流方程：列電壓方程：列電壓方程：2. 原那么上，有原那么上，有B個支路就設(shè)個支路就設(shè)B個未知數(shù)。個未知數(shù)。 恒流源支路除外恒流源支路除外例外？例外？假設(shè)電路有假設(shè)電路有N個節(jié)點，個節(jié)點，那么可以列出那么可以列出 ？ 個獨立方程。個獨立方程。(N-1)I1 I2I32. 獨立回路的選擇：獨立回路的選擇：已有已有(N-1)個節(jié)點方程，個節(jié)點方程， 需補足需補足 B -N

16、 -1個方程。個方程。 普通按網(wǎng)孔選擇普通按網(wǎng)孔選擇支路電流法的優(yōu)缺陷支路電流法的優(yōu)缺陷優(yōu)點：支路電流法是電路分析中最根本的優(yōu)點：支路電流法是電路分析中最根本的 方法之一。只需根據(jù)克氏定律、歐方法之一。只需根據(jù)克氏定律、歐 姆定律列方程，就能得出結(jié)果。姆定律列方程，就能得出結(jié)果。缺陷：電路中支路數(shù)多時，所需方程的個缺陷：電路中支路數(shù)多時，所需方程的個 數(shù)較多，求解不方便。數(shù)較多，求解不方便。支路數(shù)支路數(shù) B=4須列須列4個方程式個方程式ab例例abIsE+-R1R3R2I3I2US解：解： 支路數(shù)支路數(shù) B=3 節(jié)點數(shù)節(jié)點數(shù) N=2電源電源IS和和E知，知，求求I2 和和I3。IS + I2

17、- I3 = 0IS + I2 - I3 = 0由于由于Is知，因此只需再列一個電壓回路方程知，因此只需再列一個電壓回路方程I3R3 + I2R2 E2 = 0I3R3 + I2R2 E2 = 0聯(lián)立求解，最后得聯(lián)立求解，最后得:I2I2、I3I3 問題的提出：在用克氏電流定律或電壓定律列問題的提出：在用克氏電流定律或電壓定律列方程時，終究可以列出多少個獨立的方程？方程時，終究可以列出多少個獨立的方程？例例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下電路中應列幾個電流方程？幾個分析以下電路中應列幾個電流方程？幾個電壓方程？電壓方程？關(guān)于獨立方程式的討論關(guān)于獨立方程式的討論克

18、氏電流方程：克氏電流方程：節(jié)點節(jié)點a：節(jié)點節(jié)點b：321III213III獨立方程只需獨立方程只需 1 個個克氏電壓方程：克氏電壓方程：#1#2#32211213322233111RIRIEERIRIERIRIE獨立方程只需獨立方程只需 2 個個aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1設(shè)：電路中有設(shè)：電路中有N個節(jié)點，個節(jié)點，B個支路個支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小小 結(jié)結(jié)那么：獨立的節(jié)點電流方程有那么：獨立的節(jié)點電流方程有 (N -1) 個個 獨立的回路電壓方程有獨立的回路電壓方程有 (B -N+1)個個普通為網(wǎng)孔個數(shù)普通為網(wǎng)孔個數(shù)獨立電流方程：個獨立電

19、流方程：個獨立電壓方程：個獨立電壓方程：個討論題討論題A11433I求：求：I1、I2 、I3 能否很快說出結(jié)果能否很快說出結(jié)果？1+-3V4V11+-5VI1I2I3A615432IA7321III結(jié)點電位的概念：結(jié)點電位的概念：Va = 5V a 點電位：點電位：ab15Aab15AVb = -5V b 點電位：點電位：在電路中任選一結(jié)點，設(shè)其電位為零用在電路中任選一結(jié)點，設(shè)其電位為零用 標志，標志，此點稱為參考點。其它各結(jié)點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結(jié)點對參考點的電壓，便是該結(jié)點的電位。記為：該結(jié)點的電位。記為：“VX留意：電位為單下標。留意：電位為單下標。2-5 結(jié)點電

20、壓法結(jié)點電壓法 電位值是相對的電位值是相對的,參考點選得不同，電路參考點選得不同，電路中其它各點的電位也將隨之改動；中其它各點的電位也將隨之改動； 電路中兩點間的電壓值是固定的，不會電路中兩點間的電壓值是固定的，不會因參考點的不同而改動。因參考點的不同而改動。留意：電位和電壓的區(qū)別留意：電位和電壓的區(qū)別R1R2+15V-15V 參考電位在哪里？參考電位在哪里？R1R215V+-15V+- 結(jié)點電位法適用于支路數(shù)多，結(jié)點少的電路。如：結(jié)點電位法適用于支路數(shù)多，結(jié)點少的電路。如： 共共a、b兩個結(jié)點，兩個結(jié)點，b設(shè)為設(shè)為參考點后，僅剩一個未參考點后，僅剩一個未知數(shù)知數(shù)a點電位點電位Va。abVa結(jié)

21、點電位法：以結(jié)點電位結(jié)點電位法：以結(jié)點電位“VX為未知量為未知量結(jié)點電位法解題思緒結(jié)點電位法解題思緒 假設(shè)一個參考點，令其電位為零，假設(shè)一個參考點，令其電位為零， 求其它各結(jié)點電位，求其它各結(jié)點電位，求各支路的電流或電壓。求各支路的電流或電壓。 結(jié)點電位方程的推導過程：結(jié)點電位方程的推導過程：以以下圖為例以以下圖為例I1ABR1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5C那么：各支路電流分別為那么：各支路電流分別為 ：5554433222111REVIRVIRVVIREVIRVEIBBBAAA、V0CV設(shè)：設(shè)：543321IIIIII結(jié)點電流方程：結(jié)點電流方程：A點：點：B點：點：

22、 將各支路電流代入將各支路電流代入A、B 兩結(jié)點電流方程，兩結(jié)點電流方程，然后整理得：然后整理得：221133211111RERERVRRRVBA5535431111RERVRRRVAB其中未知數(shù)僅有：其中未知數(shù)僅有：VA、VB 兩個。兩個。結(jié)點電位法列方程的規(guī)律結(jié)點電位法列方程的規(guī)律以以A結(jié)點為例：結(jié)點為例：221133211111RERERVRRRVBA方程左邊：未知結(jié)點的電位方程左邊：未知結(jié)點的電位乘上聚集在該結(jié)點上一切支乘上聚集在該結(jié)點上一切支路電導的總和稱自電導路電導的總和稱自電導減去相鄰結(jié)點的電位乘以與減去相鄰結(jié)點的電位乘以與未知結(jié)點共有支路上的電導未知結(jié)點共有支路上的電導稱互電導

23、。稱互電導。R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5CAB方程右邊：方程右邊：A結(jié)點的電結(jié)點的電激電源流之和流激電源流之和流入為正，流出為負。入為正，流出為負。5535431111RERVRRRVAB按以上規(guī)律列寫按以上規(guī)律列寫B(tài)結(jié)點方程：結(jié)點方程：R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5CAB運用舉例運用舉例1 1I1E1E3R1R4R3R2I4I3I2AB 電路中只含兩個電路中只含兩個結(jié)點時，僅剩一個結(jié)點時，僅剩一個未知數(shù)。未知數(shù)。VB = 0 V設(shè)設(shè) :432133111111RRRRREREVA那么：那么：I1I4求求設(shè)：設(shè)：0BV電路中含恒流源的情

24、況：電路中含恒流源的情況：與恒流源串聯(lián)的電阻不在與恒流源串聯(lián)的電阻不在自電導中出現(xiàn)。自電導中出現(xiàn)。那么：那么：BR1I2I1E1IsR2ARSSSARRRIREV1112111?運用舉例運用舉例2 2211111RRIREVSA正確：正確：R1I2I1E1IsR2ABRSSAIRERRV1121)11(結(jié)點電位法求解步驟：結(jié)點電位法求解步驟：1指定參考結(jié)點。指定參考結(jié)點。2列出結(jié)點電位方程自導為正，互導為負。列出結(jié)點電位方程自導為正，互導為負。3電流源流入節(jié)點為正，流出為負。電流源流入節(jié)點為正，流出為負。4根據(jù)歐姆定律，求出個支路電流。根據(jù)歐姆定律，求出個支路電流。 在多個電源同時作用的線性電

25、路在多個電源同時作用的線性電路(電路參數(shù)不電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改動隨電壓、電流的變化而改動)中，任何支路的電中，任何支路的電流或恣意兩點間的電壓，都是各個電源單獨作用流或恣意兩點間的電壓，都是各個電源單獨作用時所得結(jié)果的代數(shù)和。時所得結(jié)果的代數(shù)和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原電路原電路I2R1I1R2ABE2I3R3+_E2單獨作用單獨作用概念概念:+_AE1BI2R1I1R2I3R3E1單獨作用單獨作用2-6 疊加原理疊加原理證明：證明：BR1E1R2AE2I3R3+_+_以以I3為例為例I2I1AI2I1IIIIII I II333222111 +BI2R1I

26、1E1R2AE2I3R3+_+_E1+B_R1R2I3R3R1R2ABE2I3R3+_22112211321 111EKEKVRERERRRVAA令：令：I3I32211333 EKEKIRVIA22112211321111EKEKVRERERRRVAA令：令：ABR1E1R2E2I3R3+_+_132111111RRRRK232121111RRRRK其中其中:例例+-10I4A20V1010用疊加原理求：用疊加原理求：I= ?I=2AI= -1AI = I+ I= 1A+10I4A1010+-10I 20V1010解：解：將電路分將電路分解后求解解后求解運用疊加定理要留意的問題運用疊加定理要

27、留意的問題1. 疊加定理只適用于線性電路電路參數(shù)不隨電壓、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。電流的變化而改動。 分解電路時只需保管一個電源，其他電源分解電路時只需保管一個電源，其他電源“除源：除源：即將恒壓源短路，即令即將恒壓源短路，即令E=0；恒流源開路，即令；恒流源開路，即令 Is=0。電路的其他構(gòu)造和參數(shù)不變，電路的其他構(gòu)造和參數(shù)不變，3. 解題時要標明各支路電流、電壓的正方向。原電解題時要標明各支路電流、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。流的代數(shù)和。=+4. 疊加原理只能用于

28、電壓或電流的計算，不能用來疊加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來 求功率。如：求功率。如：5. 運用疊加定理時也可以把電源分組求解，每個分運用疊加定理時也可以把電源分組求解，每個分 電路的電源個數(shù)能夠不止一個。電路的電源個數(shù)能夠不止一個。 333 I II 設(shè)：設(shè)：32332332333233)()()(RIR IRI IRIP那么：那么：I3R3=+名詞解釋：名詞解釋：無源二端網(wǎng)絡：無源二端網(wǎng)絡： 二端網(wǎng)絡中沒有電源二端網(wǎng)絡中沒有電源有源二端網(wǎng)絡：有源二端網(wǎng)絡： 二端網(wǎng)絡中含有電源二端網(wǎng)絡中含有電源二端網(wǎng)絡：假設(shè)一個電路只經(jīng)過兩個輸出端與外電路二端網(wǎng)絡：假設(shè)一個電路只經(jīng)過兩個輸出端與外電

29、路 相聯(lián)，那么該電路稱為相聯(lián)，那么該電路稱為“二端網(wǎng)絡。二端網(wǎng)絡。 Two-terminals = One portABAB2-7 2-7 戴維寧定理與諾頓定理戴維寧定理與諾頓定理等效電源定理等效電源定理等效電源定理的概念等效電源定理的概念 有源二端網(wǎng)絡用電源模型替代，便為等效有源二端網(wǎng)絡用電源模型替代，便為等效 電源定理。電源定理。有源二端網(wǎng)絡用電壓源模型替代有源二端網(wǎng)絡用電壓源模型替代 - 戴維寧定理戴維寧定理有源二端網(wǎng)絡用電流源模型替代有源二端網(wǎng)絡用電流源模型替代 - 諾頓定理諾頓定理有源有源二端網(wǎng)絡二端網(wǎng)絡R留意：留意：“等效是指對端口外等效等效是指對端口外等效概念：概念：有源二端網(wǎng)絡

30、用電壓源模型等效。有源二端網(wǎng)絡用電壓源模型等效。 ( (一一) ) 戴維寧定理戴維寧定理RO+_RE等效電壓源的內(nèi)阻等效電壓源的內(nèi)阻R0等于等于有源二端網(wǎng)絡除源后相應的無源有源二端網(wǎng)絡除源后相應的無源二端網(wǎng)絡的等效電阻。除源：二端網(wǎng)絡的等效電阻。除源：電壓源短路，電流源斷路電壓源短路，電流源斷路等效電壓源的電動勢等效電壓源的電動勢E等于有源二端等于有源二端網(wǎng)絡的開路電壓網(wǎng)絡的開路電壓U0；ABRR 0 有源有源二端網(wǎng)絡二端網(wǎng)絡R0UE有源有源二端網(wǎng)絡二端網(wǎng)絡0UAB相應的相應的無源無源二端網(wǎng)絡二端網(wǎng)絡ABABER0+_RAB例例1：知：知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20

31、 E=10V求：當求：當 R5=10 時，時，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E等效電路等效電路有源二端有源二端網(wǎng)絡網(wǎng)絡第一步：求開端電壓第一步：求開端電壓U0V2RRRERRREUUU434212DBAD0第二步：求輸入電阻第二步：求輸入電阻 R0U0R1R3+_R2R4EABCDCR0R1R3R2R4ABD43210/RR/RRR=2030 +3020=24+_ER0R5I5等效電路等效電路24R0V2E R5I5R1R3+_R2R4E第三步：求未知電流第三步：求未知電流 I5+_ER0R5I5E = U0 = 2VR0=24 105R時時A059. 01

32、0242RREI505例例2：求：求：U=?4 4 505 33 AB1ARL+_8V_+10VCDEU第一步：求開端電壓第一步：求開端電壓U0。V954010UUUUUEBDECDAC0_+4 4 50AB+_8V10VCDEU01A5 此值是所求此值是所求結(jié)果嗎？結(jié)果嗎？第二步：第二步：求輸入電阻求輸入電阻 R0。R05754/450R04 4 505 AB1A+_8V_+10VCDEU044505+_ER0579V33等效電路等效電路4 4 505 33 AB1ARL+_8V+10VCDEU57R0V9UE0第三步：求解未知電壓第三步：求解未知電壓V3 . 33333579U+_ER05

33、79V33有源有源二端二端網(wǎng)絡網(wǎng)絡AB概念：概念：有源二端網(wǎng)絡用電流源模型等效。有源二端網(wǎng)絡用電流源模型等效。 =ABIsR0 等效電流源等效電流源 Is 為有源二端網(wǎng)絡輸出端的短路電流為有源二端網(wǎng)絡輸出端的短路電流 等效電阻等效電阻 仍為相應除源二端網(wǎng)絡的等效電阻仍為相應除源二端網(wǎng)絡的等效電阻R0(二二) 諾頓定理諾頓定理例：例：R5I5R1R3+_R2R4E等效電路等效電路有源二有源二端網(wǎng)絡端網(wǎng)絡R1R3+_R2R4R5EI5知：知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 E=10V 求：當求：當 R5=10 時，時，I5=?第一步：求輸入電阻第一步：求輸入電阻R0。 24

34、/43210RRRRRCR0R1R3R2R4ABDR5I5R1R3+_R2R4ER1=20 , R2=30 R3=30 , R4=20 E=10V知：知：第二步：求短路電流第二步：求短路電流 IsV5V10 0BACDVVVVVA=VBI0 =0 ?R1/R3R2/R4+-EA、BCD有源二端網(wǎng)絡有源二端網(wǎng)絡DR1R3+_R2R4EACBR5IsR1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 E=10V知：知：3020V5V10 021RRVVVVBACDBCIsDR3_R2R4EAR1+I1I2A25.011RVVIACA167.022RVVIDAAIIIs083.021R5I5R1

35、R3+_R2R4EI5ABIs240.083AR510R0等效電路等效電路第三步：求解未知電流第三步：求解未知電流 I5。A0.059RRRIsI 5005I5ABIs240.083AR510R0(三三) 等效電源定理中等效電阻的求解方法等效電源定理中等效電阻的求解方法 求簡單二端網(wǎng)絡的等效內(nèi)阻時，用串、并聯(lián)求簡單二端網(wǎng)絡的等效內(nèi)阻時，用串、并聯(lián)的方法即可求出。如前例：的方法即可求出。如前例：CR0R1R3R2R4ABD43210/RRRRR串串/并聯(lián)方法并聯(lián)方法?不能用簡單不能用簡單 串串/并聯(lián)并聯(lián)方法方法 求解，求解，怎樣辦？怎樣辦？ 求某些二端網(wǎng)絡的等效內(nèi)阻時，用串、并聯(lián)的方求某些二端網(wǎng)

36、絡的等效內(nèi)阻時，用串、并聯(lián)的方法那么不行。如以下圖：法那么不行。如以下圖：AR0CR1R3R2R4BDR5方法方法1:求求 開端電壓開端電壓 U0 與與 短路電流短路電流 Is開路、短路法開路、短路法有源有源網(wǎng)絡網(wǎng)絡U0有源有源網(wǎng)絡網(wǎng)絡Is+-ROEIs=EROU0=E+-ROEsIUR00等效等效內(nèi)內(nèi) 阻阻U0EIs=ERO=RO 負載電阻法負載電阻法加負載電阻加負載電阻 RL測負載電壓測負載電壓 UL方法方法2:RLUL有源有源網(wǎng)絡網(wǎng)絡U0有源有源網(wǎng)絡網(wǎng)絡測開路電壓測開路電壓 U010000LLLLLUURRURRRU 加壓求流法加壓求流法方法方法3:無源無源網(wǎng)絡網(wǎng)絡IU有源有源網(wǎng)絡網(wǎng)絡I

37、UR0那么：那么：求電流求電流 I步驟：步驟：有源網(wǎng)絡有源網(wǎng)絡無源網(wǎng)絡無源網(wǎng)絡外加電壓外加電壓 UUIR1R2R0+-R1R2+-E1E221212102121111)11(RRRRRRIURRRURURUI加壓加壓求流求流加壓求流法舉例加壓求流法舉例電路分析方法共講了以下幾種：電路分析方法共講了以下幾種：兩種電源等效互換兩種電源等效互換支路電流法支路電流法結(jié)點電壓法結(jié)點電壓法疊加原理疊加原理等效電源定理等效電源定理戴維寧定理戴維寧定理諾頓定理諾頓定理 總結(jié)總結(jié) 每種方法各有每種方法各有 什么特點？適什么特點？適 用于什么情況？用于什么情況？電路分析方法小結(jié)電路分析方法小結(jié):例例+-+-E3E

38、1E2-R1RRRI1I2I3I4I5I6以下電路用什么方法求解最方便以下電路用什么方法求解最方便？提示：直接用基氏定律比較方便。提示：直接用基氏定律比較方便。I4 I5 I1 I6 I2 I3 電源電源非獨立源受控源非獨立源受控源獨立源獨立源電壓源電壓源電流源電流源 2.8 2.8 受控源電路的分析受控源電路的分析ibicECB受控源舉例受控源舉例ibic= ibrbe獨立源和非獨立源的異同獨立源和非獨立源的異同一樣點：兩者性質(zhì)都屬電源，均可向電路一樣點：兩者性質(zhì)都屬電源，均可向電路 提供電壓或電流。提供電壓或電流。不同點：獨立電源的電動勢或電流是由非電不同點：獨立電源的電動勢或電流是由非電

39、能量提供的，其大小、方向和電路能量提供的，其大小、方向和電路中的電壓、電流無關(guān)；中的電壓、電流無關(guān)； 受控源的電動勢或輸出電流，受電受控源的電動勢或輸出電流，受電 路中某個電壓或電流的控制。它不路中某個電壓或電流的控制。它不 能獨立存在，其大小、方向由控制能獨立存在，其大小、方向由控制 量決議。量決議。受控源分類受控源分類U11 UE壓控電壓源壓控電壓源+-1 UE+-E壓控電流源壓控電流源U112 UgI I212 UgI 流控電流源流控電流源12 III2I112 III1+-1 IrE流控電壓源流控電壓源1 IrE +-EVCVSVCCSCCVSCCCS受控源電路的分析計算受控源電路的分

40、析計算電路的根本定理和各種分析計算方法仍可電路的根本定理和各種分析計算方法仍可運用，只是在列方程時必需添加一個受控運用，只是在列方程時必需添加一個受控源關(guān)系式。源關(guān)系式。普通原那么：普通原那么：例例求：求：I1、 I2ED= 0.4 UAB電路參數(shù)如下圖電路參數(shù)如下圖ADDSSAVEREIRERRV4 . 0112121那么：那么：+-_Es20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2ED 設(shè)設(shè) VB = 0根據(jù)結(jié)點電位法根據(jù)結(jié)點電位法解：解：解得：解得：V15AVA5 .425 .2A5 .221520121SIIIIADDSSAVEREIRERRV4 . 0112121+-_Es20

41、VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2ED受控源電路分析計算受控源電路分析計算- - 要點要點1 1 在用疊加原理求解受控源電路時，只應分在用疊加原理求解受控源電路時，只應分別思索獨立源的作用；而受控源僅作普通電別思索獨立源的作用；而受控源僅作普通電路參數(shù)處置不能除源。路參數(shù)處置不能除源。ED = 0.4UAB例例+-_EsIsEDABR1R3R2Es(1) Es 單獨作用單獨作用+-R1R2AB ED= 0.4UABI1I2+-_Es20VR1R3R22A221IsABI1I2ED() Is 單獨作用單獨作用+-R1R2ABED=0.4UABI1I2Is 根據(jù)疊加定理根據(jù)疊加定理II

42、II II222111ED = 0.4UABIRUU IREUABABSAB22114 . 0解得解得A75. 3V5 .1221 I IUAB代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：I IIU IUABAB212126 . 0220Es(1) Es 單獨作用單獨作用+-R1R2ABED=0.4UABI1I2結(jié)點電壓法：結(jié)點電壓法：V5 . 2224 . 0212111221UVVIRERRVABAASDAA75. 025 . 25 . 24 . 0A25. 125 . 221II() Is 單獨作用單獨作用+-R1R2ABED=0.4UABI1I2Is3最后結(jié)果：最后結(jié)果：A5.4A5.2222111III

43、III+-R1R2ABIsI2I1Es+-R1R2ABED=0.4UABI1I2ED=0.4UAB受控源電路分析計算受控源電路分析計算 - - 要點要點2 2 可以用兩種電源互換、等效電源定理等方法，簡可以用兩種電源互換、等效電源定理等方法，簡化受控源電路。但簡化時留意不能把控制量化簡掉。化受控源電路。但簡化時留意不能把控制量化簡掉。否那么會留下一個沒有控制量的受控源電路，使電否那么會留下一個沒有控制量的受控源電路，使電路無法求解。路無法求解。6R3412+_E9VR1R2R5IDI115 . 0 IID知知:求求: I1兩種電源互換兩種電源互換V21IIEDD15 . 0 IID6412+_E9VR1R2R5