电工技术第2章 电路的分析方法.ppt

第2章 电路的分析方法 2.1 电阻串并联联接的等效变换 2.1.2 电阻的并联 2.2 电阻星形联结与三角形联结的等换 例2： 2.3 电压源与电流源及其等效变换 2.3.1 电压源 理想电压源（恒压源） 例1： 2.3.2 电流源 理想电流源（恒流源) 例1： 2.3.3 电压源与电流源的等效变换 例1: 例2: 2.4 支路电流法 2. 5 结点电压法 2个结点的结点电压方程的推导： 例1： 例2: 例3: 2.6 叠加原理 用支路电流法证明： 例1： 齐性定理 例3：图示电路，当开关S在位置1时，毫安表的读数为I’ = 40mA , 当开关S倒向位置2时，毫安表的读数为I’’= -60 mA，如果把S倒向位置3，则毫安表的读数为多少？已知E1=10V， E2=15V， 与极性相反。 例4： 2.7 戴维宁定理与诺顿定理 2.7.1 戴维宁定理 例1： 例2： 2.7.2 诺顿定理 例1： 2.8 受控源电路的分析 四种理想受控电源的模型 例1： 结点电压的概念： 任选电路中某一结点为零电位参考点(用 ? 表示)，其他各结点对参考点的电压，称为结点电压。 结点电压的参考方向从结点指向参考结点。 结点电压法适用于支路数较多，结点数较少的电路。 结点电压法：以结点电压为未知量，列方程求解。 在求出结点电压后，可应用基尔霍夫定律或欧姆定律求出各支路的电流或电压。 b a I2 I3 E + – I1 R1 R2 IS R3 在左图电路中只含有两个结点，若设 b 为参考结点，则电路中只有一个未知的结点电压。 设：Vb = 0 V 结点电压为 U，参考方向从 a 指向 b。 2. 应用欧姆定律求各支路电流 ： 1. 用KCL对结点 a 列方程： I1 – I2 + IS –I3 = 0 E1 + – I1 R1 U + － b a E2 + – I2 IS I3 E1 + – I1 R1 R2 R3 + – U 将各电流代入 KCL方程则有： 整理得： 注意： (1) 上式仅适用于两个结点的电路。 (2) 分母是各支路电导之和, 恒为正值； 分子中各项可以为正，也可以可负。 当E 和 IS与结点电压的参考方向相反时取正号， 相同时则取负号。而与各支路电流的参考方向无关。 2个结点的结点电压方程的推导： 即结点电压方程： b a I2 I3 42V + – I1 12? 6? 7A 3? 试求各支路电流。 解：①求结点电压 Uab ② 应用欧姆定律求各电流 电路如图： 已知：E1=50 V、E2=30 V IS1=7 A、 IS2=2 A R1=2 ?、R2=3 ?、R3=5 ? 试求：各电源元件的功率。 解：(1) 求结点电压 Uab 注意： 恒流源支路的电阻R3不应出现在分母中。 b + – R1 E1 R2 E2 R3 IS1 IS2 a + _ I1 I2 + UI1 – (2) 应用欧姆定律求各电压源电流 (3) 求各电源元件的功率 （因电流 I1 从E1的“+”端流出，所以发出功率） （发出功率） （发出功率） （因电流 IS2 从UI2的“–”端流出，所以取用功率） PE1= E1 I1 = 50 ? 13 W= 650 W PE2= E2 I2 = 30 ? 18W = 540 W PI1= UI1 IS1 = Uab IS1 = 24? 7 W= 168 W PI2= UI2 IS2 = (Uab– IS2 R3) IS2 = 14? 2 W= 28 W + UI2 – b + – R1 E1 R2 E2 R3 IS1 IS2 a + _ I1 I2 + UI1 – 计算电路中A、B 两点的电位。C点为参考点。 I3 A I1 B 5? 5? + – 15V 10? 10? 15? + - 65V I2 I4 I5 C I1 – I2 + I3 = 0 I5 – I3 – I4 = 0 解：(1) 应用KCL对结点A和 B列方程 (2) 应用欧姆定律求各电流 (3) 将各电流代入KCL方程，整理后得 5VA – VB = 30 – 3VA + 8VB = 130 解得: VA = 10V VB = 20V 叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。 原电路 + – E R1 R2 (a) IS I1 I2 IS单独作用 R1 R2 (c) I1 I2 + IS E 单独作用 = + – E R1 R2 (b) I1 I2 叠加原理 由图 (c)，