《電工技術(shù)基礎(chǔ)》中文課件 項(xiàng)目1直流電路的測試分析任務(wù)5

雙電源供電電路綜合應(yīng)用分析電工技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目1任務(wù)5任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)知識鏈接練習(xí)思考工作任務(wù)直流電路的測試分析1任務(wù)導(dǎo)入

支路電流法為電路中各支路電流及各元件兩端電壓求解提供一個(gè)很好的方法，可是有的電路中支路數(shù)目較多但是網(wǎng)孔數(shù)量較少，需要使用網(wǎng)孔電流法減少方程數(shù)目求解電路參數(shù)，有的電路雖然支路數(shù)較多但是節(jié)點(diǎn)數(shù)較少，需要使用節(jié)點(diǎn)電壓法減少方程數(shù)目求解電路參數(shù)，網(wǎng)孔電流法和節(jié)點(diǎn)電壓法究竟是如何減少方程數(shù)量對電路中電流和電壓進(jìn)行求解的呢？有的電路中含有多個(gè)電源，可不可以把每個(gè)電源對一個(gè)負(fù)載的作用效果進(jìn)行疊加呢？返回學(xué)習(xí)目標(biāo)1掌握網(wǎng)孔電流法。23掌握節(jié)點(diǎn)電壓法。掌握疊加定理。返回4能夠靈活運(yùn)用電路原理分析復(fù)雜電路。工作任務(wù)返回左圖為雙電源供電電路，US1=15V、US2=12V、R1=100Ω、R2=200Ω，電流I1=0.03A、I2=0.06A、I3=0.03A前面任務(wù)已經(jīng)測過及計(jì)算過，是否存在兩個(gè)參考方向如左圖所示網(wǎng)孔電流Ia和Ib，滿足Ia=-I1、Ib=I3、Ib-Ia=I2；以D點(diǎn)為零電位點(diǎn)，是否存在一個(gè)電位值VB=US2=I2R2=US1-I1；把US1使用導(dǎo)線代替保留其他部分電路不變測流過負(fù)載R2電流I2'，把US2使用導(dǎo)線代替保留其他部分電路不變測流過負(fù)載R2電流I2''，計(jì)算流過負(fù)載R2電流I2等不等于I2'+I2''。工作任務(wù)返回15V和12V電源共同作用下電流工作任務(wù)返回12V電源作用下電流工作任務(wù)返回15V電源作用下電流返回網(wǎng)孔電流法適用于支路多，網(wǎng)孔少電路，達(dá)到減少方程數(shù)量方便求解電路參數(shù)目的。工作任務(wù)【總結(jié)與提升】節(jié)點(diǎn)電壓法適用于支路多，節(jié)點(diǎn)少電路，達(dá)到減少方程數(shù)量方便求解電路參數(shù)目的。疊加定理是線性電路中一條十分重要的定理，不僅可以用于計(jì)算電路中電流、電壓，更重要的是建立了電路中輸入和輸出的內(nèi)在關(guān)系。知識鏈接1.5網(wǎng)孔電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法及疊加定理網(wǎng)孔電流法適用于支路多，網(wǎng)孔少電路。1.5.1網(wǎng)孔電流法返回網(wǎng)孔電流法精髓在于把支路電流理解為相對于網(wǎng)孔電流的干路電流，跟支路有關(guān)網(wǎng)孔電流匯集成支路電流。利用流過各元件疊加網(wǎng)孔電流計(jì)算各元件電壓，假設(shè)網(wǎng)孔方向?yàn)殡妷航档头较颍槍Ω骶W(wǎng)孔建立以網(wǎng)孔電流為未知數(shù)的KVL方程組?！纠}】對右圖利用網(wǎng)孔電流法計(jì)算各支路電流。1.5.1網(wǎng)孔電流法返回解：假設(shè)網(wǎng)孔電流方向和網(wǎng)孔方向一致，對網(wǎng)孔1可列KVL方程為：

，帶入數(shù)據(jù)可得：

。假設(shè)網(wǎng)孔電流方向和網(wǎng)孔方向一致，對網(wǎng)孔2可列KVL方程為：

，帶入數(shù)據(jù)可得：解方程組可得：Ia=-0.03A，Ib=0.03A。由圖1-5-1中電流參考方向可知：I1=-Ia、I3=Ib、I2=Ib-Ia，帶入數(shù)據(jù)可得：I1=0.03A、I3=0.03A、I2=Ib-Ia=0.06A。1.5.2節(jié)點(diǎn)電壓法返回節(jié)點(diǎn)電壓法的精髓在于選取合適零電位參考點(diǎn)，一般選取含電源支路負(fù)極節(jié)點(diǎn)處作為零電位點(diǎn)，這樣以各非參考節(jié)點(diǎn)電位為未知數(shù)，可以根據(jù)兩點(diǎn)之間電壓等于兩點(diǎn)電位之差概念快速求出各支路電流，然后建立以非參考節(jié)點(diǎn)為未知數(shù)的KCL方程組。需要注意的是如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間只含有電壓源，則可以減少一個(gè)非參考節(jié)點(diǎn)電位變量，這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以用另一個(gè)節(jié)點(diǎn)電位和電壓源代數(shù)和來表示。1.5.2節(jié)點(diǎn)電壓法返回【例題】對右圖利用節(jié)點(diǎn)電壓法計(jì)算各支路電流。電路中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)電位全為已知量不需要再建立節(jié)點(diǎn)電壓方程組，可以快速求出三個(gè)支路電流：對B節(jié)點(diǎn)根據(jù)基爾霍夫電流定律可直接求出：

解：通過分析發(fā)現(xiàn)，D點(diǎn)為含電源支路負(fù)極交匯點(diǎn)，以D點(diǎn)為整個(gè)電路的零電位點(diǎn)將使電路計(jì)算變得簡單，若VD=0V，則VB=12V。1.5.3疊加定理返回1．疊加定理概念在線性電路中，如果電路中存在多個(gè)電源共同作用，則任何一條支路的電壓或電流等于每個(gè)電源單獨(dú)作用，在該支路上所產(chǎn)生的電壓或電流的代數(shù)和。電路中的電源依次使用，每次電路中只留有一個(gè)電源，其余獨(dú)立電源應(yīng)置零，即電壓源短路，電流源斷路。同時(shí)應(yīng)保留所有電阻，電阻所在的位置也不變。1.5.3疊加定理返回2．疊加定理應(yīng)用注意事項(xiàng)（1）疊加定理只適用于線性電路。（2）線性電路的電流或電壓均可用疊加定理計(jì)算，由于功率為電壓或電流的平方，是二次函數(shù)，故功率P不能用疊加定理計(jì)算。1.5.3疊加定理返回【例題1-5-6】用疊加定理求下圖中電流I1和I2解：（1）原電路圖可以用（b）（c）的疊加來表示；（2）對于b圖：

對于c圖：（3）

(4)

疊加定理只能用于計(jì)算線性電路電壓和電流（

）練習(xí)思考判斷：(1