第2章 电路分析方法.pps
第2章 电路分析方法,21 基本概念 网络、串联、并联、电源22 常用方法 等效变换、支路电流法、节点电压法23 几个定理 叠加原理、戴维南定理、诺顿定理24 电路分析 受控源电路、非线性电阻电路,第2章 电路分析方法,基本要求 掌握电压源与电流源的基本概念及其等效变换方法； 掌握电阻串联、并联、混联的等效计算方法； 掌握应用定理和电路计算方法分析计算复杂电路。重点 电压源和电流源的基本概念；应用支路电流法及戴维南定理分析计算复杂电路难点 理想电压源和理想电流源的概念及其特点,21 基本概念,网络 N端网络：由一个或多个电路元件构成，有N个外接端钮的整体。如二端网络（又称单口网络）。 无源电阻网络：网络中所有元件均为电阻 有源网络：网络中有电源,串联及其分压作用,并联及其分流作用,电源 任何电源都可以等效为电压源和电流源两种形式。,21 基本概念,受控源 电源参数（电压或电流）受电路中其他支路电流或电压控制的一种电源。受控源不能独立存在，控制量消失或为零时，受控源的电压或电流也将为零。 符号：菱形符号 分类：四类模型,22 常用方法电路等效变换,电路等效就是把一个复杂的网络用一个简单的相同端钮的网络代替，内部结构虽然不同，但它们对其所连接的外部电路的作用完全相同。,电路等效条件：外特性相同的两个网络才可以等效。也即，等效的两个网络在同一电压作用下的电流相同。（等效图例）,22 常用方法电路等效变换,无源二端电阻网络的等效电路 串联等效电阻 并联等效电阻无源三端电阻网络的等效电路 电阻星形联结与三角形联结的等效变换（Y变换）有源二端网络的等效电路 电压源模型串联电路 电流源模型并联电路 电压源与电流源的等效 电压源模型并联电路 电流源模型串联电路,22 常用方法支路电流法,定义 在电路各支路元件参数已知的情况下，将支路中的电流作为未知量，应用欧姆定律和基尔霍夫定律建立方程求解各支路电流值的电路分析方法。步骤 判别电路的支路数b和节点数n，网孔数 b(n1)； 标出各待求电流的参考方向； 按节点列出（n1）个独立的电流方程； 按回路列电压方程，方程数为网孔数； 求解上述b个独立方程构成的方程组。实例,22 常用方法节点电压法,定义 对于节点少而回路多的电路，若需要计算各支路电流时，可先计算出节点之间的电压，然后应用欧姆定律计算各支路待求电流。这种计算方法叫做节点电压法两节点电路的节点电压法求解步骤 首先假设节点电压U； 然后根据原电路求节点电压； 最后根据节点电压U和原电路计算各电流。实例两节点电路的节点电压计算公式,两节点电路节点电压的计算,节点a、b之间的电压,其中，分子各项当E的方向指向节点a、电激流Is流入节点a时取正值，分母中各项均为正值。分母中的电阻不包括与恒流源串联的电阻。,两节点电路节点电压的计算,本章习题,P.72 2.1.6，2.3.1，2.3.5，2.4.2,电阻串联及其分压作用,电阻串联 两个或更多个电阻顺序连接，组成一个无分支电路，各电阻通过的电流相同，这种连接方式称电阻的串联分压作用 串联电阻中任一电阻上的电压等于 总电压乘以该电阻对总电阻的比值：示例应用 很多，例如，电源电压高于负载电压时，可与负载串联一个降压电阻，降低部分电压,电阻并联及其分流作用,电阻并联 两个或更多个电阻连接在两个公共节点之间，组成一个分支电路，各电阻承受的电压相同，这种连接方式称电阻的并联分流作用 各电阻中的电流分配与各电阻的大小 成反比。电阻越大，分得的电流越小：示例应用 很广泛，例如，电流表两端并联一个合适的分流电阻，可以扩大电流表的量程,电压源,理想电压源（恒压源） 内阻R0 =0时的电压源称为理想电压源。 特点：端电压恒等于电源电动势；恒压源输出电流由其所接的外部电路和端电压决定。 理想电压源不允许短路（因为I）,电压源 由恒电动势E和内阻R0串联的电路所表示的电源。 特点：端电压通常随电压源输出电流的增大而降低,电压源的等效形式,电源的短路电流，称电激流，通常表示为IS,电压源的等效形式,电流源,电流源,理想电流源（恒流源） 内阻R0 =时的电流源称为理想电流源。 特点：输出的电流恒定；恒流源的端电压大小由电源本身及其所接外部电路共同决定。 理想电流源可以短路，此时U=0，即空载，但不允许开路（因为U0）。,电流源 由恒定电激流IS和内阻R0并联的电路所表示的电源。 特点：向外部输出的电流总小于定值电流IS ，仅当电流源短路时，其短路电流等于电流源的定值电流IS,电流源与电压源的等效,电压源模型及外部特性,电压源,理想电压源符号及其伏安特性,电流源模型及外部特性,电源开路时,电源短路或R0=时,理想电流源符号及其伏安特性,电压源与电流源的等效,电压源与电流源的等效,注意：理想电压源（ ）与理想电流源（ ）之间没有等效关系（因为前者短路电流和后者的开路电压都是无穷大）。,电压源与电流源的等效变换只是对外部电路等效，对电源内部并不等效（内阻功率损耗不同）。,受控源分类,无源二端网络等效图例,串联等效电阻,并联等效电阻,Y等效,Y等效,Y时的电阻关系：,Y时的电阻关系：,Y等效电阻计算方法,a,b,c,a,b,c,Ra,Rb,Rc,Rab,Rac,Rbc,电压源模型串联电路,电流源模型并联电路,电压源模型并联电路,电流源模型串联电路,电压源与电流源的等效,_,0,电压源,电流源,电阻串联分压电路实例,等效,若(a)(b)两电路等效，则(b)中等效电阻,(a)图中，由KVL定律知：,根据欧姆定律：,(b)图中，,(a)中任一电阻上电压为：,其中，,电阻并联分流电路实例,等效,(a)中由KCL定律，有,(a),根据欧姆定律，(a)中,(b)中,若(a)、(b) 等效，则,即,电阻并联分流电路实例,等效,等效电阻,(a)中各支路电流,其中,(a),或,支路电流法实例,节点数,支路数,网孔数,列出(n-1)=1个节点电流方程:,列出b-(n-1)=2个回路电压方程:,求解上面b个方程构成的方程组，可得到待求各支路电流,节点电压法实例,U,
