第1章 电路及其分析方法PPT讲稿.ppt

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1、第1章 电路及其分析方法第1页，共66页，编辑于2022年，星期日 第第1章章 电路及其分析方法电路及其分析方法1.1 1.1 电路模型电路模型1.2 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向1.3 1.3 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路1.41.4 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.5 电阻的串联与并联电阻的串联与并联电阻的串联与并联电阻的串联与并联1.6 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法1.71.7 叠加原理叠加原理叠加原理叠加原理1.81.8 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换电压源与电

2、流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换1.9 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理1.10 电路中电位的计算电路中电位的计算电路中电位的计算电路中电位的计算1.111.11 电路的暂态分析电路的暂态分析电路基本概念电路基本概念电路分析方法电路分析方法电路基本定律电路基本定律第2页，共66页，编辑于2022年，星期日1.1.1.1.理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；2.2.2.2.理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应

3、用；3.3.3.3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；值的意义；值的意义；值的意义；4.4.4.4.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法。方法。方法。方法。5.5.5.5.了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变

4、换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。6.6.6.6.计算电路中各点的电位。计算电路中各点的电位。计算电路中各点的电位。计算电路中各点的电位。7.7.7.7.掌握换路定则及初始值的求法，掌握暂态电路的三要素法。掌握换路定则及初始值的求法，掌握暂态电路的三要素法。掌握换路定则及初始值的求法，掌握暂态电路的三要素法。掌握换路定则及初始值的求法，掌握暂态电路的三要素法。第第1章章 电路及其分析方法电路及其分析方法本章要求本章要求本章要求本章要求:第3页，共66页，编辑于2022年，星期日 1.1.1.1.实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电

5、能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换 2.2.2.2.实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理放大放大器器扬声器扬声器话筒话筒一、电路的作用一、电路的作用一、电路的作用一、电路的作用 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成的。电路元件按一定方式组合而成的。发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线第4页，共66页，编辑于2022年，星期日二、电路的二、电路的二、电路的二、电路的组成部分组成部分组成部分组成部分电源电源:

6、提供提供电能的装置电能的装置负载负载:取用取用电能的装置电能的装置中间环节：中间环节：传递、分传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线 1.1.1.1.实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换 第5页，共66页，编辑于2022年，星期日直流电源直流电源直流电源直流电源直流电源直流电源:提供能源提供能源信号处理：信号处理：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等负载负载信号源信号源:提供信息提供信息二、电路的二、电路的组成部分组成部分组成部

7、分组成部分放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒2.2.2.2.实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理直流：直流：DC（Direct current）交流：交流：AC（Alternating current）第6页，共66页，编辑于2022年，星期日电路分析的目的：电路分析的目的：在已知电路的结构和元件参数的条件下，讨论电路在已知电路的结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。的激励与响应之间的关系。电源或信号源的电压或电流称为激励，推动电路电源或信号源的电压或电流称为激励，推动电路工作；工作；由于激励在电路各部分所产生的电压和电流称为由于激励

8、在电路各部分所产生的电压和电流称为响应。响应。三、电路分析三、电路分析三、电路分析三、电路分析第7页，共66页，编辑于2022年，星期日1.1 电路模型电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。例：手电筒例：手电筒R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 手电筒由电池、灯泡、手电筒由

9、电池、灯泡、开关和筒体组成。开关和筒体组成。理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。元件等。第8页，共66页，编辑于2022年，星期日电池电池是电源元件，其参数为是电源元件，其参数为电动势电动势 E 和内阻和内阻Ro；灯泡灯泡主要具有消耗电能的主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参性质，是电阻元件，其参数电阻数电阻R；筒体筒体用来联接电池和灯泡，用来联接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。电阻的理想导体。开关开关用来控制电路的通断。用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路模型，今后

10、分析的都是指电路模型，今后分析的都是指电路模型，今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种简称电路。在电路图中，各种简称电路。在电路图中，各种简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号电路元件都用规定的图形符号电路元件都用规定的图形符号电路元件都用规定的图形符号表示。表示。表示。表示。手电筒的电路模型手电筒的电路模型R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关第9页，共66页，编辑于2022年，星期日1.2 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向 物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向一、电路

11、基本物理量的实际方向一、电路基本物理量的实际方向物理量物理量实实 际际 方方 向向电流电流 I正电荷运动的方向正电荷运动的方向电动势电动势E (电位升高的方向电位升高的方向)电压电压 U(电位降低的方向电位降低的方向)高电位高电位 低电位低电位 单单 位位kA、A、mA、A低电位低电位 高电位高电位kV、V、mV、VkV、V、mV、V第10页，共66页，编辑于2022年，星期日问题：问题：在复杂电路中往往难于判断元件中物在复杂电路中往往难于判断元件中物理量的实际方向，我们将如何进行电理量的实际方向，我们将如何进行电路分析？路分析？先设定一个正方向，作为参考方向。先设定一个正方向，作为参考方向。

12、第11页，共66页，编辑于2022年，星期日2.参考方向的表示方法参考方向的表示方法电流：电流：Uab 双下标双下标电压电压/电动势：电动势：1.参考方向参考方向IE+_ 在分析与计算电路时，对电量在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。任意假定的方向。Iab 双下标双下标二、电路基本物理量的参考方向二、电路基本物理量的参考方向二、电路基本物理量的参考方向二、电路基本物理量的参考方向aRb箭箭 标标abRI正负号正负号+abE U+_第12页，共66页，编辑于2022年，星期日实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流，电流(或电压或电压)值为值为正值正值；实际方向与参考方向实际方向

13、与参考方向相反相反，电流，电流(或电压或电压)值为值为负值负值。3.3.实际方向与实际方向与参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系注意：注意：在参考方向选定后，电流在参考方向选定后，电流(或电压或电压)值才有正负之分。值才有正负之分。若若 I=5A，则电流从，则电流从 a 流向流向 b；例：例：若若 I=5A，则电流从，则电流从 b 流向流向 a。abRIabRU+若若 U=5V，则电压的实际方向从，则电压的实际方向从 a 指向指向 b；若若 U=5V，则电压的实际方向从，则电压的实际方向从 b 指向指向 a。第13页，共66页，编辑于2022年，星期日1.3 电源有载工作、

14、开路与短路电源有载工作、开路与短路开关闭合开关闭合,接通电源与负载接通电源与负载负载端电压负载端电压U=IR 特征特征:1.3.1 1.3.1 电源有载工作电源有载工作IRoR EU I 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U=E IRo=E/(Ro/R+1)电源的外特性电源的外特性EUI0 当当 R Ro oR R 时，则时，则U E，表明当，表明当负载变化时，电源的端电压变化不负载变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。大，即带负载能力强。第14页，共66页，编辑于2022年，星期日开关闭合开关闭合,接通电源与负载接通电源与负载

15、负载端电压负载端电压负载端电压负载端电压U=IR 特征特征特征特征:1.3.1 电源有载工作电源有载工作IRoR EU 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U=E IRoUI=EI I2RoP=PE P负载负载取用取用功率功率电源电源产生产生功率功率内阻内阻消耗消耗功率功率 电源输出的功率由负载决定。电源输出的功率由负载决定。负载大小的概念负载大小的概念负载大小的概念负载大小的概念:负载增加指负载取用的负载增加指负载取用的电电流和功率流和功率增加增加。第15页，共66页，编辑于2022年，星期日电源与负载的判别电源与负载的判别U、I 参考

16、方向不同，参考方向不同，P=UI 0，电源电源；P=UI 0，负载负载。U、I 参考方向相同，参考方向相同，P=UI 0，负载负载；P=UI 0，电源电源。1.1.1.1.根据根据根据根据 U、I I 的的的的实际方向判别实际方向判别2.2.根据根据根据根据 U、I I 的的参考方向判别参考方向判别电源：电源：U、I 实际方向相反，即电实际方向相反，即电流从流从“+”+”端流出，端流出，（发出功率）（发出功率）；负载：负载：U、I 实际方向相同，即实际方向相同，即电流从电流从“+”端流入，端流入，（吸收功率）（吸收功率）。IRoR EU 第16页，共66页，编辑于2022年，星期日电气设备的额

17、定值电气设备的额定值额定值额定值:电气设备的安全使用值电气设备的安全使用值电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态欠载欠载欠载欠载(轻载轻载轻载轻载)：I IN，P IN，P PN (设备易损坏设备易损坏)额定工作状态：额定工作状态：I=IN，P=PN (经济合理安全可靠经济合理安全可靠)1.额定值是电气设备额定的工作条件。额定值是电气设备额定的工作条件。2.额定值是电气设备的工作能力。额定值是电气设备的工作能力。例：例：灯泡：灯泡：UN=220V，PN =60W电阻：电阻：RN=100 ，PN =1 W 第17页，共66页，编辑于2022年，星

18、期日特征特征:开关断开开关断开1.3.2 电源开路电源开路I=0电源端电压电源端电压(开路电压开路电压)负载功率负载功率U=UO=EP=0IRoR EUO 第18页，共66页，编辑于2022年，星期日 特征特征:电源外部端子被短接电源外部端子被短接1.3.3 电源短路电源短路IRoR EU 电源端电压电源端电压负载功率负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）短路电流（很大）U=0 PE=P=IROP=0第19页，共66页，编辑于2022年，星期日 1.4 基尔霍夫定律基尔霍夫定律支路：支路：电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流，称

19、为支路电流。一条支路流过一个电流，称为支路电流。结点：结点：结点：结点：三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。回路：回路：回路：回路：由支路组成的闭合路径。由支路组成的闭合路径。网孔：网孔：无其他支路穿过的回路（单孔回路）。无其他支路穿过的回路（单孔回路）。I1I2I3ba E2R2 R3R1E11 12 23 3第20页，共66页，编辑于2022年，星期日例例例例1 1：支路：支路：支路：支路：ab、bcbc、caca、ad、bd、dcdc（共（共6 6条）条）条）条）回路：回路：回路：回路：abd、abcabc、bcdbcd、adbc、adcadc、adcba、acdba

20、acdba （共（共（共（共7 个）个）个）个）结点：结点：a、b b、c、d d （共（共4个）个）网孔：网孔：网孔：网孔：abd、abc、bcdbcd （共（共3 3 个）个）个）个）ad dbc cE+GGR3R R4R R1R2I I2 2I4 4I IGGI I1 1I I3 3I第21页，共66页，编辑于2022年，星期日1.4.1 1.4.1 基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCLKCL定律）定律）1 1定律定律定律定律 即：即：入入入入=出出出出 在任一瞬间，流入任一结点的电流等于流出该结点的电在任一瞬间，流入任一结点的电流等于流出该结点的电流。流。实质：实质：电流连续性体

21、现。电流连续性体现。或或:=0I1I2I3ba E2R2 R3R1E1对结点对结点 a：I1+I2=I3或：或：I1+I2I3=0 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCLKCL）反映了电路中任一结点反映了电路中任一结点反映了电路中任一结点反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。处各支路电流间相互制约的关系。处各支路电流间相互制约的关系。处各支路电流间相互制约的关系。在任一瞬间，一个结点上电流的代数和恒为在任一瞬间，一个结点上电流的代数和恒为0.第22页，共66页，编辑于2022年，星期日 基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的基尔霍

22、夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。任一假设的闭合面。任一假设的闭合面。任一假设的闭合面。2推广推广推广推广I=?例例:广义结点广义结点I=0ABCIAIBICIA+IB+IC=02+_+_I5 1 1 5 6V12V第23页，共66页，编辑于2022年，星期日I1I2I3I4I5I6例：例：已知：已知：I1=0.01uA，I2=0.3uA，I5=9.61uA，试求试求I3，I4和和I6。I1+I2=I3基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律I3=0.01uA+0.3uA=0.31uAI3+I4=I5I4=9.61uA-0.31uA=9

23、.3uAI1I2I3I4I5I6广义结点广义结点广义结点广义结点I1+I6=I5I6=9.61uA-0.01uA=9.6uA第24页，共66页，编辑于2022年，星期日 在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。的代数和恒等于零。的代数和恒等于零。的代数和恒等于零。1.4.2 基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL定律定律)1 1定律定律即：即：U=0 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在任一瞬间，从回路中任一点出发

24、，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路对回路1：对回路对回路2：E1=I1 R1+I3 R3I2 R2+I3 R3=E2或：或：I1 R1+I3 R3 E1=0 或：或：I2 R2+I3 R3 E2=0 I1I2I3ba E2R2 R3R1E11 12 2 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律（KVLKVL）反映了电路中任一回路中反映了电路中任一回路中反映了电路中任一回路中反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。各段电压间相互制约的关系。各段电压间相互制约的关系。各段电压间相互制约的关系。第25

25、页，共66页，编辑于2022年，星期日1列方程前列方程前标注标注回路循行方向及参考方向；回路循行方向及参考方向；电位升电位升=电位降电位降 E2=UBE +I2R2 U=0 I2R2 E2+UBE=0E1UBEE+B+R1+E2R2I2_2应用应用 U=0列方程时，列方程时，列方程时，列方程时，项前符号的确定：项前符号的确定：如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。3.开口电压可按回路处理开口电压可按回路处理 注意：注意：1 1对回路对回路1：第26页，共66页，编辑于202

26、2年，星期日例：例：例：例：对网孔对网孔abda：对网孔对网孔acba：对网孔对网孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3+I1 R1=0I2 R2 I4 R4 I6 R6=0I4 R4+I3 R3 E=0对回路对回路 adbca，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I1 R1+I3 R3+I4 R4 I2 R2=0应用应用 U=0列方程列方程对回路对回路 cadc，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I2 R2 I1 R1+E=0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I第27页，共66页，编辑于2022年，星期日1.6 电阻的串联与并联电阻的串联与并联R1R2U2U1-+-UIRU-

27、+-UIR=R1+R2如果电路中有两个或更多个电阻一个接一个地顺序相连，如果电路中有两个或更多个电阻一个接一个地顺序相连，并且在这些电阻中通过同一电流，则这样的连接法就称并且在这些电阻中通过同一电流，则这样的连接法就称为电阻的为电阻的串联串联。U1=R1+R2R1U2=R1+R2R2U U 串联电路上电压的分配与电串联电路上电压的分配与电阻成正比阻成正比串串联联电电阻阻起起分分压压作作用用第28页，共66页，编辑于2022年，星期日如果电路中有两个或更多个电阻连接在两个公共的结点之如果电路中有两个或更多个电阻连接在两个公共的结点之间，则这样的连接法就称为电阻的间，则这样的连接法就称为电阻的并联

28、并联。R1+-UIR2I1I2R+-UIR R1 R2 =+1 1 1I1=R1+R2R2I2=R1+R2R1I I 并联电路上电流的分配与电并联电路上电流的分配与电阻成反比阻成反比并并并并联联联联电电电电阻阻阻阻起起起起分分分分流流流流作作作作用用用用第29页，共66页，编辑于2022年，星期日1.8 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换1.8.1 电压源电压源 电压源模型电压源模型电压源模型电压源模型由上图电路可得由上图电路可得:U U=E IRo 若若 R R0=0=0理想电压源理想电压源:U U E EU U0 0=E 电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性电压源的

29、外特性IUIRLR0+-EU+电压源是由电动势电压源是由电动势 E E和和和和内阻内阻内阻内阻 R0 串联的电源的电路串联的电源的电路串联的电源的电路串联的电源的电路模型。模型。模型。模型。若若若若 R0 0 R RL L，I I IS ，可近似认为是理想电流源。，可近似认为是理想电流源。第32页，共66页，编辑于2022年，星期日理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源)例例例例1：(2)(2)输出电流是一定值，恒等于电流输出电流是一定值，恒等于电流输出电流是一定值，恒等于电流输出电流是一定值，恒等于电流 IS ；(3)(3)恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒

30、流源两端的电压恒流源两端的电压 U 由外电路决定。由外电路决定。特点特点特点特点:(1)(1)内阻内阻R R0 0=；设设 IS=10 A，接上，接上RL 后，恒流源对外输出电流。后，恒流源对外输出电流。RL当当 R RL L=1=1 时，时，当当当当 RL L=10 =10 时，时，外特性曲线外特性曲线 IUIS0IISU+_电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。I=10A=10A，U U=10 V=10 VI I=10A，U U=100V=100V第33页，共66页，编辑于2022年，星期日1.8.3 1.8.3 电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换I电电电电压压

31、压压源源源源RLR0+EU+I I电电流流源源RLR0UR0UIS+U0=ISR0 IU0ISU0=E IU0 等效条件等效条件等效条件等效条件:R R0 0相同相同相同相同E =ISR0，第34页，共66页，编辑于2022年，星期日2）等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。）等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。3 3）理想电压源与理想电流源之间无等效关系。）理想电压源与理想电流源之间无等效关系。）理想电压源与理想电流源之间无等效关系。）理想电压源与理想电流源之间无等效关系。1 1）电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，）电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。

32、对电源内部则是不等效的。注意事项：注意事项：例：电源空载时例：电源空载时，电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻 R0 中不损耗功率，中不损耗功率，而电流源的内阻而电流源的内阻 R R0 中则损耗功率。中则损耗功率。R0+EabISR0abR0+EabISR0ab4）任何一个电动势）任何一个电动势）任何一个电动势）任何一个电动势 E E 和某个电阻和某个电阻 R R 串联的电路，串联的电路，串联的电路，串联的电路，都可化为一个电流为都可化为一个电流为 IS 和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。第35页，共66页，编辑于2022年，星

33、期日2.2.确定变换后电源结构确定变换后电源结构确定变换后电源结构确定变换后电源结构3.计算变换后计算变换后E，IS1.1.确定待变换电源确定待变换电源找出内阻，定义参考方向找出内阻，定义参考方向找出内阻，定义参考方向找出内阻，定义参考方向4.4.确定变换后电源参考方向确定变换后电源参考方向电压源电流源等效变换步骤：电压源电流源等效变换步骤：第36页，共66页，编辑于2022年，星期日例例例例:试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法计算计算2 2 电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。6

34、V6V3 3 +12V12V2A2A6 6 1 1 1 1 2 2 I I(a)(a)解解解解:8V8V+2 2 2 2V V+2 2 I I(d)(d)2 2 4A4A2 2 2 2 2 2 2V2V+I I(c)(c)2A2A3 3 1 1 2 2 2V2V+I I2A2A6 6 1 1 (b)(b)由图由图由图由图(d)(d)可得可得第37页，共66页，编辑于2022年，星期日1.6 支路电流法支路电流法支路电流法：支路电流法：支路电流法：支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（定律（定律（定律（KCLKCL、KVL）列方程组求解。）列方程组求

35、解。对上图电路对上图电路对上图电路对上图电路支路数：支路数：支路数：支路数：b=3 b=3 结点数：结点数：结点数：结点数：n=2n=21 12 2ba E2R2 R3R1E1I1I3I23 3回路数回路数回路数回路数 =3 单孔回路（网孔）单孔回路（网孔）=2=2若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程第38页，共66页，编辑于2022年，星期日1.在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路 标出回路循行方向。标出回路循行方向。2.2.应用应用应用应用 KCL KCL 对结点列出对结点列出(n(n1)个独立

36、的结点电流个独立的结点电流个独立的结点电流个独立的结点电流 方程。方程。3.应用应用 KVL KVL 对回路列出对回路列出对回路列出对回路列出 b(n(n1)个独立的回路个独立的回路个独立的回路个独立的回路 电压方程（电压方程（电压方程（电压方程（通常可取通常可取通常可取通常可取网孔网孔网孔网孔列出列出列出列出）。4.联立求解联立求解联立求解联立求解 b b 个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。ba E2R2 R3R1E1I1I3I2对结点对结点对结点对结点 a：例例1：1 12 2I I1 1+I2I I3 3=0=0对网孔对网孔对

37、网孔对网孔1：对网孔对网孔对网孔对网孔2 2：I1 1 R R1 1+I3 3 R3=E E1 1I I2 R R2 2+I3 R3 3=E2 2支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤:第39页，共66页，编辑于2022年，星期日1.1.应用应用KCLKCL列列(n-1)(n-1)个结点电流方程个结点电流方程 因支路数因支路数因支路数因支路数 b b=6，所以要列所以要列所以要列所以要列6 6个方程。个方程。个方程。个方程。2.应用应用KVLKVL选网孔列回路电压方程选网孔列回路电压方程3.联立解出联立解出联立解出联立解出 IG 支路电流法是电路分析中

38、最基本支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当支路数较多时，的方法之一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多求解不方便。所需方程的个数较多求解不方便。例例例例2：adbcE+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3 3I对结点对结点对结点对结点 a：I1 I I2 2 IG G=0对网孔对网孔abdaabda：I IG G R RG I I3 3 R3 3+I I1 1 R R1 1=0对结点对结点 b b：I I3 3 I4+I IG=0=0对结点对结点对结点对结点 c c：I I2+I4 4 I I =0=0对网孔对网孔acba：I I2 R R2 I I4 4 R R4 IG RG G

39、=0=0对网孔对网孔bcdb：I I4 4 R4+I I3 3 R R3=E E 试求检流计中试求检流计中试求检流计中试求检流计中的电流的电流的电流的电流I IGG。R RGG第40页，共66页，编辑于2022年，星期日 支路数支路数b b=4，但恒流源，但恒流源，但恒流源，但恒流源支路的电流已知，支路的电流已知，支路的电流已知，支路的电流已知，则未知则未知则未知则未知电流只有电流只有电流只有电流只有3 3个，个，个，个，能否只列能否只列能否只列能否只列3个方程？个方程？个方程？个方程？例例3：试求各支路电流。试求各支路电流。试求各支路电流。试求各支路电流。baI2I342V+I112 6 7

40、A3 cd1 12 2支路中含有恒流源。支路中含有恒流源。可以。可以。可以。可以。注意：注意：1.1.当支路中含有恒流源当支路中含有恒流源，若在列若在列KVL方程时，方程时，方程时，方程时，所选回所选回所选回所选回路中不包含恒流源支路路中不包含恒流源支路路中不包含恒流源支路路中不包含恒流源支路，这时，电路中有几条支路含有恒这时，电路中有几条支路含有恒这时，电路中有几条支路含有恒这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可少列几个流源，则可少列几个流源，则可少列几个流源，则可少列几个KVLKVL方程。方程。2.2.若所选回路中包含恒流源支路若所选回路中包含恒流源支路，则因恒流源两端则因恒流源两端的电压

41、未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此种情况下不可少列因此，在此种情况下不可少列KVL方程。方程。方程。方程。第41页，共66页，编辑于2022年，星期日1.1.应用应用KCLKCL列结点电流方程列结点电流方程 支路数支路数b b=4，但恒流源支，但恒流源支，但恒流源支，但恒流源支路的电流已知，则路的电流已知，则路的电流已知，则路的电流已知，则未知电流未知电流未知电流未知电流只有只有只有只有3个，所以可只列个，所以可只列3 3个方个方程。程。2.2.应用应用应用应用KVL列回路电压方程列回路电压方程列回路电压方程列回路电压方程3

42、.联立解得：联立解得：I1 1=2A=2A，I2=3A，I3 3=6A 例例3 3：试求各支路电流。试求各支路电流。试求各支路电流。试求各支路电流。对结点对结点 a(c)：I I1 1+I I2 I I3=7=7对回路对回路1 1：1212I I1 1 6 6I I2 2=42=42对回路对回路2：6I I2 2 +3I3 =0=0baI2I342V+I112 6 7A3 cd 当不需求当不需求a、c和和b、d间的间的电流时，电流时，(a、c)(b、d)可分可分别看成一个结点。别看成一个结点。支路中含有恒流源。支路中含有恒流源。12 2 因所选回路不包含因所选回路不包含恒流源支路，所以，恒流源

43、支路，所以，3 3个网孔列个网孔列2 2个个个个KCL方程方程即可。即可。第42页，共66页，编辑于2022年，星期日1.1.应用应用应用应用KCLKCL列结点电流方程列结点电流方程列结点电流方程列结点电流方程 支路数支路数b=4，且恒，且恒流源支路的电流已知。流源支路的电流已知。2.2.应用应用KVLKVL列回路电压方程列回路电压方程3.联立解得：联立解得：联立解得：联立解得：I1=2A，I2=3A，I3=6A 例例3：试求各支路电流。试求各支路电流。对结点对结点 a：I1+I2 I3=7对回路对回路1：12I1 6I2=42对回路对回路2：6I2 +UX=0baI2I342V+I112 6

44、 7A3 cd12 因所选回路中包含因所选回路中包含恒流源支路，恒流源支路，而恒流源而恒流源而恒流源而恒流源两端的电压未知，引入新两端的电压未知，引入新两端的电压未知，引入新两端的电压未知，引入新未知量，未知量，未知量，未知量，所以应多列一所以应多列一所以应多列一所以应多列一KVL方程。方程。3+UX对回路对回路3：UX+3I3=0第43页，共66页，编辑于2022年，星期日支路电流法小结支路电流法小结解题步骤解题步骤结论与引申结论与引申12对每一支路假设对每一支路假设一未知电流一未知电流1.假设未知数时，正方向可任意选择。假设未知数时，正方向可任意选择。4解联立方程组解联立方程组#1#2#3

45、根据未知数的正负决定电流的实际方向。根据未知数的正负决定电流的实际方向。3对每个节点有对每个节点有列电流方程：列电流方程：对每个回路有对每个回路有列电压方程：列电压方程：2.原则上，有原则上，有B个支路就设个支路就设B个未知数。个未知数。（恒流源支路除外）（恒流源支路除外）例外？例外？若电路有若电路有N个结点，个结点，则可以列出则可以列出？个独立方程。个独立方程。(N-1)I1I2I32.独立回路的选择：独立回路的选择：1.未知数未知数=B，已有已有(N-1)个结点方程，个结点方程，需补足需补足 B-（N-1）个方程。个方程。一般按网孔选择一般按网孔选择第44页，共66页，编辑于2022年，星

46、期日支路电流法的优缺点支路电流法的优缺点优点：优点：支路电流法是电路分析中最基本的支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据基尔霍夫定律、方法之一。只要根据基尔霍夫定律、欧姆定律列方程，就能得出结果。欧姆定律列方程，就能得出结果。缺点：缺点：电路中支路数多时，所需方程的个电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。数较多，求解不方便。支路数支路数 B=4须列须列4个方程式个方程式ab第45页，共66页，编辑于2022年，星期日1.7 叠加原理叠加原理 叠加原理：叠加原理：叠加原理：叠加原理：对于对于对于对于线性电路线性电路，任何一条支路的电流，都可以，任何一条支路的电流，都可以

47、，任何一条支路的电流，都可以，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）单独作用时，看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）单独作用时，看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）单独作用时，看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）单独作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。在此支路中所产生的电流的代数和。在此支路中所产生的电流的代数和。在此支路中所产生的电流的代数和。原电路原电路+ER1R2(a)ISI1I2IS单独作用单独作用R1R2(c)I1I2+ISE 单独作用单独作用=+ER1R2(b)I1I2 叠加原理叠加原理叠加原理叠加原理第46页，共66页，编辑于2022年

48、，星期日由图由图(c)(c)，当，当 IS 单独时单独时同理同理同理同理：I2 2=I I2 2 +I I2 由图由图(b)，当，当，当，当E 单独时单独时原电路原电路+ER1R2(a)ISI1I2IS单独作用单独作用R1R2(c)I1I2+ISE 单独作用单独作用=+ER1R2(b)I1 I2 根据叠加原理根据叠加原理第47页，共66页，编辑于2022年，星期日1.1.叠加原理叠加原理只适用于线性电路只适用于线性电路只适用于线性电路只适用于线性电路。3.不作用电源不作用电源不作用电源不作用电源的处理：的处理：E=0=0，即将即将即将即将E 短路短路；I Is=0，即将即将 Is s 开路开路

49、 。2.2.线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，但但功率功率P P不能用叠加原理计算不能用叠加原理计算不能用叠加原理计算不能用叠加原理计算。例：。例：。例：。例：注意事项：注意事项：5.应用叠加原理时可把电源分组求解应用叠加原理时可把电源分组求解，即每个分电路，即每个分电路 中的电源个数可以多于一个。中的电源个数可以多于一个。4.4.解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。解题时要标明各支路电

50、流、电压的参考方向。若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方 向向向向相反相反相反相反时，叠加时相应项前要时，叠加时相应项前要带负号带负号带负号带负号。第48页，共66页，编辑于2022年，星期日例：例：例：例：电路如图，已知电路如图，已知 E=10V、I IS S=1A，R1 1=10 R R2=R=R3=5 5 ，试用叠加原理求流过，试用叠加原理求流过，试用叠加原理求流过，试用叠加原理求流过 R2的电流的电流的电流的电流 I I2和理想和理想电流源电流源