電路的分析方法（電工技術(shù)課件）

01.課前復(fù)習(xí)02.等效變換法（1）03.小結(jié)01.課前復(fù)習(xí)01.課前復(fù)習(xí)1.支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的概念（1）支路由一個(gè)或幾個(gè)元件串接而成的無(wú)分支電路稱為支路。（2）節(jié)點(diǎn)3條或3條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。（3）回路電路中由支路構(gòu)成的閉合路徑稱為回路。（4）網(wǎng)孔內(nèi)部不含任何支路的閉合回路稱為網(wǎng)孔。01.課前復(fù)習(xí)

01.課前復(fù)習(xí)

02.等效變換法（1）02.等效變換法（1）本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容：串、并聯(lián)電路的概念及特點(diǎn)電阻的等效變換重點(diǎn)：串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)難點(diǎn)：電阻的等效變換02.等效變換法（1）一、為什么學(xué)習(xí)等效變換法通過(guò)等效變換可以將一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電路用一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的電路替換，使電路的分析和計(jì)算變?yōu)楹?jiǎn)便，這種分析方法稱為等效變換法。02.等效變換法（1）二、電阻的串聯(lián)1.定義兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻依次相連，中間無(wú)分支的連接方式。下圖為三個(gè)電阻串聯(lián)的電路。02.等效變換法（1）2.串聯(lián)電路的性質(zhì)（1）串聯(lián)電路中流過(guò)每個(gè)電阻的電流都相等（2）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和（3）串聯(lián)電路的等效電阻（即總電阻）等于各串聯(lián)電阻之和（4）串聯(lián)電路的總功率等于各串聯(lián)電阻功率之和02.等效變換法（1）3.串聯(lián)電路的分壓作用在串聯(lián)電路中，電壓的分配與電阻成正比，各電阻上消耗的功率與其電阻值成正比。當(dāng)只有兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，U1和U2分別為02.等效變換法（1）4.串聯(lián)電路的應(yīng)用（1）利用小電阻的串聯(lián)來(lái)獲得較大阻值的電阻。（串聯(lián)電阻疊加）（2）利用串聯(lián)電阻構(gòu)成分壓器，可使一個(gè)電源供給幾種不同的電壓，或從信號(hào)源中取出一定數(shù)值的信號(hào)電壓。（串聯(lián)分壓）（3）利用串聯(lián)電阻的方法，限制和調(diào)節(jié)電路中電流的大小。（I=U/R)（4）利用串聯(lián)電阻來(lái)擴(kuò)大電壓表的量程，以便測(cè)量較高的電壓等。02.等效變換法（1）

02.等效變換法（1）三、電阻的并聯(lián)1.定義兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻接在電路中相同的兩點(diǎn)之間的連接方式。02.等效變換法（1）2.并聯(lián)電路的性質(zhì)并聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓相等，且等于電路兩端的電壓。(2)并聯(lián)電路中的總電流等于各電阻中的電流之和。(3)并聯(lián)電路的等效電阻(即總電阻)的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。(4)并聯(lián)電路消耗功率的總和等于相并聯(lián)各電阻消耗功率之和。02.等效變換法（1）3.并聯(lián)電路的分流作用在并聯(lián)電路中，電流的分配與電阻成反比，即阻值越大的電阻所分配到的電流越小，反之電流越大。當(dāng)兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，I1和I2分別為02.等效變換法（1）4.電阻并聯(lián)的應(yīng)用（1）凡是工作電壓相同的負(fù)載幾乎全是并聯(lián)，可使任何一個(gè)負(fù)載的工作情況不受其他負(fù)載的影響。（2）用并聯(lián)電阻來(lái)獲得某一較小電阻。（3）在電工測(cè)量中，廣泛應(yīng)用并聯(lián)電阻的方法來(lái)擴(kuò)大電流表的量程。02.等效變換法（1）

02.等效變換法（1）四、電阻的混聯(lián)1.定義既有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)的電路。2.計(jì)算混聯(lián)電路等效電阻的大致步驟(a)把電路整理和化簡(jiǎn)成易看清的串聯(lián)或并聯(lián)電路。

(b)根據(jù)簡(jiǎn)化的電路進(jìn)行計(jì)算。

02.等效變換法（1）教材P33【例2-3】如圖所示的電路中，試畫出簡(jiǎn)化電路。02.等效變換法（1）

02.等效變換法（1）【練習(xí)1】在電阻串聯(lián)的電路中，各電阻兩端的電壓與其自身的電阻成（）。A.反比B.串聯(lián)關(guān)系C.正比D.不確定【練習(xí)2】在電阻并聯(lián)的電路中，各電阻通過(guò)的電流與其自身的電阻成（）。A.不確定B.并聯(lián)關(guān)系C.正比D.反比CD02.等效變換法（1）【練習(xí)3】如圖所示的電阻并聯(lián)電路，估算其等效電阻值(誤差不超過(guò)5%)為()。A.100kΩB.50kΩC.1kΩD.45kΩC02.等效變換法（1）【練習(xí)4】圖示電路中，A、B間的等效電阻的估算值(誤差不超過(guò)5%)為()。A.50kΩB.100kΩC.1kΩD.3.33kΩB03.小結(jié)03.小結(jié)1.串聯(lián)電路電流、電壓、電阻、電功率的規(guī)律2.并聯(lián)電路電流、電壓、電阻、電功率的規(guī)律3.混聯(lián)電路的分析01.課前復(fù)習(xí)02.等效變換法（2）03.小結(jié)01.課前復(fù)習(xí)01.課前復(fù)習(xí)1.串聯(lián)電路電流、電壓、電阻、電功率的規(guī)律（1）串聯(lián)電路中流過(guò)每個(gè)電阻的電流都相等。（2）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和。01.課前復(fù)習(xí)（3）串聯(lián)電路的等效電阻（即總電阻）等于各串聯(lián)電阻之和（4）串聯(lián)電路的總功率等于各串聯(lián)電阻功率之和01.課前復(fù)習(xí)2.并聯(lián)電路電流、電壓、電阻、電功率的規(guī)律(1)并聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓相等，且等于電路兩端的電壓。(2)并聯(lián)電路中的總電流等于各電阻中的電流之和。01.課前復(fù)習(xí)(3)并聯(lián)電路的等效電阻(即總電阻)的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。(4)并聯(lián)電路消耗功率的總和等于相并聯(lián)各電阻消耗功率之和。01.課前復(fù)習(xí)3.混聯(lián)電路的分析計(jì)算混聯(lián)電路等效電阻的大致步驟(a)把電路整理和化簡(jiǎn)成易看清的串聯(lián)或并聯(lián)電路。

(b)根據(jù)簡(jiǎn)化的電路進(jìn)行計(jì)算。02.等效變換法（2）02.等效變換法（2）本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容：電壓源和電流源的串聯(lián)、并聯(lián)兩種實(shí)際電源模型的等效變換重點(diǎn)：電壓源和電流源的串聯(lián)、并聯(lián)難點(diǎn)：兩種實(shí)際電源模型的等效變換02.等效變換法（2）一、電壓源理想電壓源實(shí)際電壓源02.等效變換法（2）1.電壓源的串聯(lián)（1）理想電壓源（2）實(shí)際電壓源R=R1+R202.等效變換法（2）教材P34【例2-5】求下面兩圖的等效電路。2Ω4Ω2Ω4Ω+-+-+-+-6Ω6Ω3V-+5V8V5V-+3V2V02.等效變換法（2）2.電壓源的并聯(lián)（1）理想電壓源（2）實(shí)際電壓源只有電壓相等的電壓源才能并聯(lián)。02.等效變換法（2）二、電流源理想電流源實(shí)際電流源02.等效變換法（2）1.電流源的串聯(lián)（1）理想電流源理想電流源輸出為定值，不同電流定值的電流源不能串聯(lián)。（2）實(shí)際電流源Iab=I1=I2=6Arab=r1+r2=20Ω02.等效變換法（2）2.電流源的并聯(lián)（1）理想電流源（2）實(shí)際電流源（注意參考方向）02.等效變換法（2）教材P36【例2-6】求下面兩圖的等效電路。+U-+U-4Ω4Ω6Ω6Ω3A5A5A+U-+U-8A2.4Ω2A2.4Ω02.等效變換法（2）三、電壓源和電流源的等效變換同一個(gè)實(shí)際電源可以用兩種不同形式的電路模型，相對(duì)于外電路而言，由于它們的伏安特性（端電壓U和提供的電流I）是相同的。所以對(duì)負(fù)載來(lái)說(shuō)，實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源是相互等效的，它們之間可以互變。02.等效變換法（2）一個(gè)實(shí)際電壓源電路等效為一個(gè)實(shí)際電流源電路。US=ISRS’RS=RS’02.等效變換法（2）注意事項(xiàng)(1)“等效”指對(duì)外電路等效，對(duì)電源內(nèi)部不等效。(2)變換時(shí)，兩種電路極性必須一致，即US正極與IS流出端相對(duì)應(yīng)。(3)理想電壓源和理想電流源之間不能進(jìn)行等效變換。02.等效變換法（2）教材P38【例2-7】如圖所示，已知US=8V,RS=2Ω。試將電壓源等效變換為電流源。IS=US/RS=8/2=4A02.等效變換法（2）教材P38【例2-8】將下圖中各電源電路分別進(jìn)行簡(jiǎn)化。結(jié)論1理想電壓源與理想電流源串聯(lián)，理想電壓源無(wú)用。結(jié)論2理想電壓源與理想電流源并聯(lián)，理想電流源無(wú)用。02.等效變換法（2）教材P38【例2-8】將下圖中各電源電路分別進(jìn)行簡(jiǎn)化。結(jié)論3電阻與理想電流源串聯(lián)，等效時(shí)電阻無(wú)用。結(jié)論4電阻與理想電壓源并聯(lián)，等效時(shí)電阻無(wú)用。02.等效變換法（2）【練習(xí)（實(shí)際電壓源的并聯(lián)）】如圖所示的電路，將其簡(jiǎn)化為一個(gè)電壓源與一個(gè)電阻串聯(lián)的形式。解:(1)把兩個(gè)電壓源分別等效成電流源。Is1=5/10=0.5AIs2=10/5=2A02.等效變換法（2）

02.等效變換法（2）教材P39【例2-9】如圖所示，用電源等效變換法求流過(guò)負(fù)載的電流I。電阻與理想電流源串聯(lián)，等效時(shí)電阻無(wú)用。將電壓源等效成電流源兩電流源并聯(lián)電流源等效成電壓源

02.等效變換法（2）【練習(xí)1】把圖1所示的電路用圖2所示的等效理想電流源代替,該等效電流源的參數(shù)為(

)。

A.

2AB.-4AC.-2AD.2AC02.等效變換法（2）【練習(xí)2】已知圖1

中的US1

=4V，

IS1

=2A。用圖2所示的等效理想電流源代替圖1

所示的電路，該等效電流源的參數(shù)為(

)。

A.6A

B.2

A

C.-2AD.-6A

C02.等效變換法（2）【練習(xí)3】已知圖1電路中的US1

=4V，

IS1

=2A。用圖2所示的理想電壓源代替圖1所示的電路，該等效電壓源的參數(shù)US為（

）。

A.-4VB.4V

C.-2V

D.2V

B03.小結(jié)03.小結(jié)1.電壓源的串聯(lián)、并聯(lián)2.電壓源的串聯(lián)、并聯(lián)3.兩種實(shí)際電源模型的等效變換01.課前復(fù)習(xí)02.支路電流法03.小結(jié)01.課前復(fù)習(xí)01.課前復(fù)習(xí)1.電壓源的串聯(lián)01.課前復(fù)習(xí)1.電壓源的并聯(lián)01.課前復(fù)習(xí)2.電流源的串聯(lián)01.課前復(fù)習(xí)2.電流源的并聯(lián)Is1Is2Rs1Rs2+-UIsRs01.課前復(fù)習(xí)3.兩種實(shí)際電源模型的等效變換US=ISRS’RS=RS’02.支路電流法02.支路電流法本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容：掌握應(yīng)用支路電流法求解電路（難點(diǎn)）02.支路電流法一、支路電流法的定義支路電流法就是以支路電流為變量，根據(jù)基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（KVL），列出節(jié)點(diǎn)電流方程和回路電壓方程，求解支路電流的方法。02.支路電流法二、支路電流法的解題步驟1.確定支路數(shù)，標(biāo)出支路電流的參考方向。2.確定節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，列出節(jié)點(diǎn)電流方程。3.確定回路個(gè)數(shù)，列出回路電壓方程。4.聯(lián)立獨(dú)立方程，求解支路電流。02.支路電流法1.確定支路數(shù)，標(biāo)出支路電流的參考方向。圖中共有3條支路badbdbcd02.支路電流法2.確定節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，列出節(jié)點(diǎn)電流方程。圖中共有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，列出節(jié)點(diǎn)電流方程。節(jié)點(diǎn)b：I1+I2-I3=0節(jié)點(diǎn)d：-I1-I2+I3=0如果電路有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么它能列出（n-1）個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流方程。02.支路電流法3.確定回路個(gè)數(shù)，列出回路電壓方程。圖中共有3條，列出回路電壓方程?；芈穉bda：I1R1+I3R3-US1=0回路bcdb：-I2R2-I3R3+US2=0回路acda：I1R1-I2R2-US1+US2=0如果電路有n個(gè)網(wǎng)孔，那么它能列出n個(gè)獨(dú)立回路電壓方程。02.支路電流法教材P41【例2-10】US1=10V，US2=12V，US3=10V，R1=3Ω，R2=1Ω，R3=2Ω，R4=2Ω，R5=2Ω。試用支路電流法求電路中各支路電流。解：（1）標(biāo)出各支路電流的參考方向，選取繞行方向。（2）選節(jié)點(diǎn)a，列KCL方程。-I1+I2+I3=0I1I3I21202.支路電流法教材P41【例2-10】US1=10V，US2=12V，US3=10V，R1=3Ω，R2=1Ω，R3=2Ω，R4=2Ω，R5=4Ω。試用支路電流法求電路中各支路電流。（3）選擇2個(gè)網(wǎng)孔，列KVL方程。網(wǎng)孔1：I1R1+I1R2+I3R3+US3-US1=03I1+I1+2I3+10-10=02I1+I3=0網(wǎng)孔2：-I3R3+I2R4+I2R5-US2-US3=0-2I3+2I2+4I2-12-10=03I2-I3-11=0I1I3I21202.支路電流法教材P41【例2-10】US1=10V，US2=12V，US3=10V，R1=3Ω，R2=1Ω，R3=2Ω，R4=2Ω，R5=4Ω。試用支路電流法求電路中各支路電流。（4）聯(lián)立方程。

-I1+I2+I3=02I1+I3=03I2-I3-11=0解得：

I1=1AI2=3AI3=-2AI1I3I21202.支路電流法【練習(xí)1】在圖示電路中，已知

US1＝12V，US2＝12

V

，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω。求各支路電流

。解：列KCL方程：列KVL方程：左網(wǎng)孔：中網(wǎng)孔：右網(wǎng)孔：02.支路電流法【練習(xí)1】在圖示電路中，已知

US1＝12V，US2＝12

V

，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω。求各支路電流

。解：聯(lián)立方程，代入數(shù)據(jù)。I1+I2-I3-I4＝0-I1-2I3+12＝0I1-2I2-12+12＝02I2＋4I4-12＝0

解得I1＝4A，I2＝2A，I3＝4A，I4＝2A02.支路電流法【練習(xí)2】以電路的支路電流為未知量，直接應(yīng)用

KCL

和

KVL

求解電路的方法，稱為（

）。A.支路電流法B.回路電流法C.節(jié)點(diǎn)電壓法

D.網(wǎng)孔電流法A02.支路電流法【練習(xí)3】在支路電流法分