《電工電子技術(shù)》課件 項(xiàng)目二 直流電路的分析與計(jì)算

直流電路的分析與計(jì)算目二項(xiàng)電源的等效變換歐姆定律及應(yīng)用任務(wù)1任務(wù)2目錄CONTENTS基爾霍夫定律及應(yīng)用任務(wù)3疊加定理及應(yīng)用任務(wù)4任務(wù)1電源的等效變換一、電壓源1.理想電壓源

直流發(fā)電機(jī)和鉛蓄電池都是電源，它們具有不變的電動勢和較小內(nèi)阻，我們稱其為電壓源。如果電源內(nèi)阻，則端電壓U不隨電流變化而變化，這是一種理想情況，我們把具有不變電動勢且內(nèi)阻為0的電源稱為理想電壓源或恒壓源.2.實(shí)際電源的電壓源模型

實(shí)際的電源總是有內(nèi)部消耗的，只是內(nèi)部消耗通常都很小，因此可以用一個(gè)理想的電壓源元件與一個(gè)阻值較小的電阻（內(nèi)阻）串聯(lián)組合來等效。

電壓源不接外電路時(shí)，電流總等于零值，這種情況稱為“電壓源處于開路”。當(dāng)US=0時(shí)，電壓源的伏安特性曲線為U-I平面上的電流軸，輸出電壓等于零，這種情況稱為“電壓源處于短路”，實(shí)際中是不允許發(fā)生的。1.理想電流源二、電流源

理想電流源也是實(shí)際電源的一種抽象。它提供的電流總能保持恒定值或是一定的時(shí)間函數(shù)值，而與它兩端所加的電壓無關(guān)，其中能保持某一恒定電流的稱為恒流源，如圖所示。

理想電流源兩端所加電壓是任意的，與電流源的負(fù)載（外電路）狀態(tài)有關(guān)，如圖所示為理想電流源的伏安特性曲線。2.實(shí)際電源的電流源模型實(shí)際的電源總是有內(nèi)部消耗的，只是內(nèi)部消耗通常都很小，因此可以用一個(gè)理想的電流源元件與一個(gè)阻值很大的電阻（內(nèi)阻）并聯(lián)組合來等效。電流源兩端短路時(shí)，端電壓等于零值，即電流源的電流為短路電流。當(dāng)IS=0時(shí)，電流源的伏安特性曲線為I-U平面上的電壓軸，相當(dāng)于“電流源處于開路”，實(shí)際中“電流源開路”是沒有意義的，也是不允許的。三、電壓源與電流源的等效變換一個(gè)實(shí)際電源的外特性是客觀存在的，既可以用電壓源模型來表示，也可以用電流源模型來表示。電壓源和電流源在它們的電壓完全相同時(shí)，兩種模型就可等效。aUS+-bIUabR0電壓源電流源UabR0IsabI任務(wù)2歐姆定律及應(yīng)用一、部分電路歐姆定律流過一段無源支路的電流的大小與支路兩端的電壓成正比，與支路的電阻成反比，這個(gè)規(guī)律稱為部分電路的歐姆定律。二、全電路歐姆定律

全電路是指由內(nèi)電路和外電路組成的閉合電路的整體，如圖所示。圖中的點(diǎn)畫線框代表一個(gè)電源的內(nèi)部電路，稱為內(nèi)電路。R0是電源的內(nèi)阻，又稱為內(nèi)電阻。電源外部的電路稱為外電路。

電流增大時(shí)，內(nèi)壓降增大，電源端電壓減小；反之，電流減小時(shí)，電源端電壓就增大。當(dāng)電路是閉合電路時(shí)，電源的端電壓等于外電路兩端的電壓。當(dāng)電路開路時(shí)，電源的端電壓就等于電源的電動勢。任務(wù)3基爾霍夫定律及應(yīng)用一、常用電路術(shù)語1.支路

電路中流過同一電流的每一個(gè)分支叫支路。流過支路的電流，稱為支路電流。含有電源的支路叫有源支路，不含電源的支路叫無源支路。2.節(jié)點(diǎn)

三條或三條以上的支路的連接點(diǎn)叫做節(jié)點(diǎn)。圖中的C、D兩點(diǎn)。3.回路

電路中任何一個(gè)閉合路徑叫做回路，圖中的A-C-D-A回路、C-B-D-C回路、A-C-B-D-A回路。4.網(wǎng)孔中間無支路穿過的回路叫網(wǎng)孔，圖中的A-C-D-A回路和C-B-D-C回路都是網(wǎng)孔，而A-C-B-D-A回路不是網(wǎng)孔。即網(wǎng)孔一定是回路，而回路不一定是網(wǎng)孔。二、基爾霍夫電流定律（KCL）基爾霍夫電流定律也稱基爾霍夫第一定律，定義為：在任一時(shí)刻，流入某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流和恒等于從這一個(gè)節(jié)點(diǎn)流出的電流和，即I1I2I3I4KCL的依據(jù)：電流的連續(xù)性或：流入取正、流出取負(fù)1

32如:三式相加得：電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面?；鶢柣舴螂娏鞫傻臄U(kuò)展:注意：KCL方程是按電流參考方向列寫，與電流實(shí)際方向無關(guān)。基爾霍夫電壓定律也稱基爾霍夫第二定律，定義為：在任一瞬間，沿電路中的任一回路，各段電壓的代數(shù)和恒等于零，即。三、基爾霍夫電壓定律（KVL）在應(yīng)用KVL列電壓方程時(shí)，應(yīng)注意：（1）選取回路的繞行方向（回路的繞行方向既可按順時(shí)針方向，也可按逆時(shí)針方向）；（2）確定各段電壓的參考方向。規(guī)定：凡電壓的參考方向和回路的繞行方向一致時(shí)，該電壓取正值；反之，電壓取負(fù)值。四、支路電流法

（1）以支路電流作為電路變量；（2）任取N-1個(gè)結(jié)點(diǎn)，列KCL方程；（3）把支路電壓用支路電流來表示，列KVL方程；（4）聯(lián)立方程求解.1.支路電流法的步驟2.支路電流法的應(yīng)用圖中所示電路有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)網(wǎng)孔，三個(gè)回路。按圖中所示參考方向，節(jié)點(diǎn)a的KCL方程為按照順時(shí)針方向兩個(gè)網(wǎng)孔的KVL方向?yàn)槁?lián)立方程得方程組解方程組得任務(wù)4疊加定理及應(yīng)用

一、疊加定理

在有多個(gè)電源共同作用的線性電路中，任一支路中的電流（或電壓）等于各個(gè)電源分別作用時(shí)在該支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。二、疊加定理的應(yīng)用

當(dāng)