电工学二电路分析方法.ppt

关于电工学二电路的分析方法第一张，PPT共四十二页，创作于2022年6月1第二章 电路的分析方法2.1 基本分析方法 2.1.1 支路电流法 2.1.2 节点电位法2.2 基本定理 2.2.1 迭加定理 2.2.2 等效电源定理2.3 受控源电路的分析2.4 非线性电阻电路的分析第二张，PPT共四十二页，创作于2022年6月2 对于简单电路，通过串、并联关系即可求解。如：E+-2RE+-R2RRR2R2R2R第三张，PPT共四十二页，创作于2022年6月3对于复杂电路（如下图）仅通过串、并联无法求解，必须经过一定的解题方法，才能算出结果。如：E4-I4+_E3+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I3第四张，PPT共四十二页，创作于2022年6月4未知数：各支路电流。解题思路：根据克氏定律，列节点电流和回路电压方程，然后联立求解。2.1.1 支路电流法2.1 基本分析方法第五张，PPT共四十二页，创作于2022年6月5解题步骤：1.对每一支路假设一未 知电流（I1-I6）4.解联立方程组对每个节点有2.列电流方程对每个回路有3.列电压方程例1节点数 N=4支路数 B=6I2I3E4E3-+R3R6R4R5R1R2I5I6I1I4+_第六张，PPT共四十二页，创作于2022年6月6节点a：列电流方程节点c：节点b：节点d：bacd（取其中三个方程）E4-I4+_E3+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I3节点数 N=4支路数 B=6第七张，PPT共四十二页，创作于2022年6月7列电压方程电压、电流方程联立求得：bacdE4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_第八张，PPT共四十二页，创作于2022年6月8支路电流法小结解题步骤结论与引申2.列电流方程。对每个节点有1.对每一支路假设一未知电流。4.解联立方程组。对每个回路有3.列电压方程：(N-1)I1I2I31.假设未知数时，正方向可任意选择。1.未知数=B，#1#2#3根据未知数的正负决定电流的实际方向。2.原则上，有B个支路就设B个未知数。（恒流源支路除外）若电路有N个节点，则可以列出 节点方程。2.独立回路的选择：已有(N-1)个节点方程，需补足 B-（N-1）个方程。一般按网孔选择第九张，PPT共四十二页，创作于2022年6月9支路电流法的优缺点优点：支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据克氏定律、欧 姆定律列方程，就能得出结果。缺点：电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。支路数 B=4须列4个方程式ab第十张，PPT共四十二页，创作于2022年6月10电位的特点：电位值是相对的，参考点选得不同，电路中其它各点的电位也将随之改变；电压的特点：电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变。注意：电位和电压的区别。第十一张，PPT共四十二页，创作于2022年6月11电位在电路中的表示法E1+_E2+_R1R2R3R1R2R3+E1-E2第十二张，PPT共四十二页，创作于2022年6月12R1R2+15V-15V 参考电位在哪里？R1R215V+-15V+-第十三张，PPT共四十二页，创作于2022年6月13 2.2 基本定理2.2.2 等效电源定理 (一)戴维南定理 (二)诺顿定理2.2.1 迭加定理第十四张，PPT共四十二页，创作于2022年6月142.2.1 迭加定理在多个电源同时作用的线性电路(电路参数不随电压、电流的变化而改变)中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原电路I2R1I1R2ABE2I3R3+_E2单独作用概念:+_AE1BI2R1I1R2I3R3E1单独作用第十五张，PPT共四十二页，创作于2022年6月15证明：BR1E1R2AE2I3R3+_+_（以I3为例）I2I1AI2I1+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_E1+B_R1R2I3R3R1R2ABE2I3R3+_令：第十六张，PPT共四十二页，创作于2022年6月16令：ABR1E1R2E2I3R3+_+_其中:I3I3第十七张，PPT共四十二页，创作于2022年6月17例+-10I4A20V1010迭加原理用求：I=?I=2AI=-1AI=I+I=1A+10I4A1010+-10I 20V1010解：第十八张，PPT共四十二页，创作于2022年6月18应用迭加定理要注意的问题1.迭加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、电流的变化而改变）。2.迭加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令E=0；暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0。3.解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。=+第十九张，PPT共四十二页，创作于2022年6月194.迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来 求功率。如：5.运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分 电路的电源个数可能不止一个。设：则：I3R3=+第二十张，PPT共四十二页，创作于2022年6月20名词解释：无源二端网络：二端网络中没有电源有源二端网络：二端网络中含有电源2.2.2 等效电源定理 二端网络：若一个电路只通过两个输出端与外电路 相联，则该电路称为“二端网络”。（Two-terminals=One port）ABAB第二十一张，PPT共四十二页，创作于2022年6月21等效电源定理的概念有源二端网络用电源模型替代，便为等效电源定理。有源二端网络用电压源模型替代 戴维南定理有源二端网络用电流源模型替代 诺顿定理第二十二张，PPT共四十二页，创作于2022年6月22(一)戴维南定理有源二端网络REdRd+_R注意：“等效”是指对端口外等效。概念：有源二端网络用电压源模型等效。第二十三张，PPT共四十二页，创作于2022年6月23等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻。（有源网络变无源网络的原则是：电压源短路，电流源断路）等效电压源的电动势（Ed）等于有源二端网络的开端电压；有源二端网络R有源二端网络AB相应的无源二端网络ABABEdRd+_RAB第二十四张，PPT共四十二页，创作于2022年6月24戴维南定理应用举例（之一）已知：R1=20、R2=30 R3=30、R4=20 E=10V求：当 R5=10 时，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E等效电路有源二端网络第二十五张，PPT共四十二页，创作于2022年6月25第一步：求开端电压Ux第二步：求输入电阻 RdUxR1R3+_R2R4EABCDCRdR1R3R2R4ABD第二十六张，PPT共四十二页，创作于2022年6月26+_EdRdR5I5等效电路R5I5R1R3+_R2R4E第二十七张，PPT共四十二页，创作于2022年6月27第三步：求未知电流 I5+_EdRdR5I5Ed=UX=2VRd=24时第二十八张，PPT共四十二页，创作于2022年6月28戴维南定理应用举例（之二）求：U=?4 4 505 33 AB1ARL+_8V_+10VCDEU第二十九张，PPT共四十二页，创作于2022年6月29第一步：求开端电压Ux。_+4 4 50AB+_8V10VCDEUx1A5 此值是所求结果吗？第三十张，PPT共四十二页，创作于2022年6月30第二步：求输入电阻 Rd。Rd4 4 505 AB1A+_8V_+10VCDEUx44505第三十一张，PPT共四十二页，创作于2022年6月31+_EdRd579V33等效电路4 4 505 33 AB1ARL+_8V+10VCDEU第三十二张，PPT共四十二页，创作于2022年6月32第三步：求解未知电压。+_EdRd579V33第三十三张，PPT共四十二页，创作于2022年6月33戴维南定理的证明有源二端网络IUxRLE1=+有源二端网络IUx+_RL+E2IRL无源二端网络(Rd)_+I_E1E2有源二端网络Ux+RL第三十四张，PPT共四十二页，创作于2022年6月34E+有源二端网络IUx+_RL+E2IRL无源二端网络(Rd)_第三十五张，PPT共四十二页，创作于2022年6月35(三)等效电源定理中等效电阻的求解方法求简单二端网络的等效内阻时，用串、并联的方法即可求出。如前例：CRdR1R3R2R4ABD第三十六张，PPT共四十二页，创作于2022年6月36串/并联方法?不能用简单 串/并联方法求解，怎么办？求某些二端网络的等效内阻时，用串、并联的方法则不行。如下图：ARdCR1R3R2R4BDR0第三十七张，PPT共四十二页，创作于2022年6月37方法一：开路、短路法。求 开端电压 Ux 与 短路电流 Id有源网络UX有源网络Id+-ROEId=EROUX=E+-ROE等效内 阻UXEId=ERO=RO=Rd例第三十八张，PPT共四十二页，创作于2022年6月38加负载电阻 RL测负载电压 UL方法二：负载电阻法RLUL有源网络UX有源网络测开路电压 UX第三十九张，PPT共四十二页，创作于2022年6月39方法三：加压求流法无源网络IU有源网络则：求电流 I步骤：有源网络无源网络外加电压 U第四十张，PPT共四十二页，创作于2022年6月40UIR1R2Rd+-R1R2+-E1E2加压求流加压求流法举例第四十一张，PPT共四十二页，创作于2022年6月41感谢大家观看第四十二张，PPT共四十二页，创作于2022年6月2022/9/18