電工電子技術(shù)課件第2章

2.1簡(jiǎn)單電阻電路的分析2.2支路電流法2.3疊加原理

2.4戴維南定律

第2章電阻電路的分析方法第2章

電阻電路的分析方法第2章電阻電路的分析方法2.1.1歐姆定律它指出：流過(guò)電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。數(shù)學(xué)表達(dá)式為R=U/I若電阻兩端的電壓和流過(guò)的電流具有相同的參考方向，則數(shù)學(xué)表達(dá)式為

U=IR2.1簡(jiǎn)單電阻電路的分析若兩者的參考方向不一致，則數(shù)學(xué)表達(dá)式為

U=-IR第2章電阻電路的分析方法

串聯(lián)電阻的等效電阻等于各電阻之和。這個(gè)結(jié)論可以推廣至n個(gè)電阻的串聯(lián)，即R=R1+R2+…+Rn2.1.2電阻的串聯(lián)圖2-2串聯(lián)電阻的等效電阻串聯(lián)時(shí)，各電阻上的電壓為Uk=RkI=

U

各個(gè)串聯(lián)電阻的電壓與電阻值成正比。兩個(gè)電阻分得的電壓為U1=R1I=

U

U2=R2I=

U第2章電阻電路的分析方法等效電阻的倒數(shù)等于各個(gè)并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即

2.1.3電阻的并聯(lián)圖2-5并聯(lián)電阻的等效也可以表示為電導(dǎo)形式G=G1+G2+…+Gn=通過(guò)各電阻的電流為Ik=GkU=

I每個(gè)電阻的電流與它們各自的電導(dǎo)成正比，與各自的電阻成反比。第2章電阻電路的分析方法電路中電阻的串聯(lián)和并聯(lián)同時(shí)存在，這種聯(lián)接方式稱(chēng)為電阻的串、并聯(lián)或混聯(lián)。電阻混聯(lián)的計(jì)算求解步驟一般是：1）識(shí)別各電阻的串、并聯(lián)關(guān)系，將電路逐步化簡(jiǎn)，用一個(gè)等效電阻來(lái)代替。2）用歐姆定律算出總電壓（或總電流）。3）分別解出各個(gè)所求電阻上的電流和電壓。2.1.4電阻的混聯(lián)第2章電阻電路的分析方法解：RAB=R5+R1∥R4+R2∥R3+R6=24Ω例2-5求圖2-8a所示電路中A、B兩點(diǎn)間的等效電阻RAB。已知R1=5Ω，R2=6Ω，R3=3Ω，R4=20Ω，R5=10Ω，R6=8Ω。圖2-8例2-5圖第2章電阻電路的分析方法支路電流法解題的一般步驟如下：1）假定b條支路電流的參考方向，確定網(wǎng)孔及網(wǎng)孔繞行方向。2）對(duì)n個(gè)節(jié)點(diǎn)，列出n－1個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的KCL方程。3）對(duì)各網(wǎng)孔列出b－(n－1)個(gè)獨(dú)立KVL方程。4）對(duì)上述b個(gè)獨(dú)立方程聯(lián)立求解，得出各支路電流.網(wǎng)孔是平面電路中的回路，在該回路內(nèi)部不存在其他支路。本例題中只有回路Ⅰ和回路Ⅱ滿足網(wǎng)孔定義.2.2支路電流法對(duì)A點(diǎn)列KCL方程：I1+I2－I3=0網(wǎng)孔Ⅰ有KVL方程：

US1+I2R2=I1R1+US2網(wǎng)孔Ⅱ有方程：

US2=I2R2+I3R3第2章電阻電路的分析方法疊加原理是線性電路的一個(gè)基本定理。其內(nèi)容描述為：在線性電路中，有多個(gè)獨(dú)立電源共同作用時(shí)，任一支路的電壓或電流，等于電路中每個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的電壓或電流的代數(shù)和。一個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用，意味著其他電源不作用，應(yīng)該除去。對(duì)電壓源來(lái)說(shuō)，不作用就是輸出電壓為零，可以用短路代替；對(duì)電流源來(lái)說(shuō)，不作用就是輸出電流為零，可以用開(kāi)路代替。要注意，如果電源有內(nèi)阻，則內(nèi)阻應(yīng)保留在原處不能除去。2.3疊加原理第2章電阻電路的分析方法I1=I1′－I1"I2=I2"－I2′I3=I3′+I3"第2章電阻電路的分析方法應(yīng)用疊加原理時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）疊加原理只適用于線性電路，不適用于非線性電路。2）各個(gè)電源分別單獨(dú)作用時(shí)，對(duì)不作用的電源應(yīng)去掉。即電壓源用短路代替，電流源用開(kāi)路代替，而其他元件（包括電源內(nèi)阻）都不應(yīng)變動(dòng)。3）將原電路分解成各電源單獨(dú)作用時(shí)，各支路電流、電壓的參考方向可以任意假定。但要注意在疊加時(shí)是各分量的代數(shù)和，即各分量與原電路中總量的參考方向一致取正號(hào)，不一致取負(fù)號(hào)。4）疊加原理不能用來(lái)計(jì)算線性電路中的功率。第2章電阻電路的分析方法戴維南定律是分析線性二端口網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要定律。所謂二端口網(wǎng)絡(luò)，就是指任何具有兩個(gè)與外電路相連的端口的電路（網(wǎng)絡(luò)）。2.4.1戴維南定律及應(yīng)用戴維南定律指出：任何一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)，對(duì)其外電路來(lái)說(shuō)，都可以用一個(gè)理想電壓源和內(nèi)阻串聯(lián)的電壓源模型來(lái)等效代替。該理想電壓源的電壓等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓U0；內(nèi)阻RS等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)無(wú)源化后的網(wǎng)絡(luò)等效電阻。2.4戴維南定律有源二端網(wǎng)絡(luò)無(wú)源化是指，將原網(wǎng)絡(luò)中的所有理想電源除去。除去理想電壓源是對(duì)其作短路處理，使US=0；除去理想電流源是將其開(kāi)路，使IS=0。第2章電阻電路的分析方法UO=US2+RS=I3=

UO/(RS+R3)第2章電阻電路的分析方法可得到應(yīng)用戴維南定律分析電路的一般步驟：

1）找到待求量所在支路，將該支路從電路中分離，剩余的電路就是需要等效的有源二端網(wǎng)絡(luò)。2）根據(jù)戴維南定律畫(huà)出等效電路。

3）求解有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓UO。

4）將有源二端網(wǎng)絡(luò)中電源去除（無(wú)源化），解出網(wǎng)絡(luò)等效電阻即內(nèi)阻RS。

5）把UO、RS代入戴維南定律等效電路，得到待求量。第2章電阻電路的分析方法諾頓定律:任何一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)，都可以用一個(gè)理想電流源和內(nèi)阻并聯(lián)的電流源模型來(lái)等效代替。該理想電流源的電流IS等于有源