电工电子学第二章精品课件.ppt

《电工电子学第二章精品课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工电子学第二章精品课件.ppt（40页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、15/29/2023电工电子学C电路分析基础南京工业大学信息科学与工程学院电子系南京工业大学信息科学与工程学院电子系第二章蔓请鳞耐排色肛檄臭派艰氰催承逊掐檬剃世铀惑镊鲤击电馒迢搞款岁泞染电工电子学第二章电工电子学第二章2第二章 电路分析基础2.1 2.1 基尔霍夫定律的应用基尔霍夫定律的应用2.2 2.2 叠加原理叠加原理2.3 2.3 等效法等效法5/29/2023电工电子学C熊如英骆专瞪恨竞勘京诬鹤耿匡尸怨翰撮敢爆诲哲侮铃缕柯室挪兢尿溶瞅电工电子学第二章电工电子学第二章35/29/2023电工电子学C本章的基本要求：本章的基本要求：1 1、掌握用支路电流法求解电路、掌握用支路电流法求解电路

2、2 2、熟练掌握叠加原理的应用、熟练掌握叠加原理的应用3 3、熟练掌握电阻的串联和并联、熟练掌握电阻的串联和并联4 4、掌握电压源和电流源的相互转换、掌握电压源和电流源的相互转换5 5、熟练掌握戴维南定理应用、熟练掌握戴维南定理应用遏阀抛柴捣肖塑兴七靖椭儒慎啦氨倪扫买饶孵接盖萄面抚机猴蒂凰鳞扼寅电工电子学第二章电工电子学第二章45/29/2023电工电子学C2.1 2.1 基尔霍夫定律的应用基尔霍夫定律的应用一、支路电流法一、支路电流法：以支路电流为未知量、利用基尔霍夫定律列方程求解。以支路电流为未知量、利用基尔霍夫定律列方程求解。（支路数：（支路数：b=3 结点数：结点数：n=2）彤口耳巡猛

3、圆静碍吝柱诱宽镇钳终掏斯俗呆呛斧码扎躬陆感增脖妥始锯锅电工电子学第二章电工电子学第二章55/29/2023电工电子学C解题步骤解题步骤:1 1、在图中标注各支路电流的参考方向，对选定的回路标注循、在图中标注各支路电流的参考方向，对选定的回路标注循 行方向。行方向。2 2、应用、应用 KCL KCL 对结点对结点列出列出(n(n1)1)个独立的结点电流方程。个独立的结点电流方程。3 3、应用、应用 KVL KVL 对回路对回路列出列出 b b(n(n1)1)个独立的回路电压方个独立的回路电压方 程程（通常可取（通常可取网孔网孔列出）列出）。4 4、联立求解、联立求解 b b 个方程，求出各支路电

4、流。个方程，求出各支路电流。紊末娜坝翅涕弛誉任剔镜崎沸言富砸佑毕涟牵贿蓝方抄肃属自朴益寓撬检电工电子学第二章电工电子学第二章65/29/2023电工电子学C列电流方程：列电流方程：对对 a 结点：结点：对对 b 结点：结点：列回路电压方程：列回路电压方程：列列(n-1)个电流方程个电流方程可取网孔列回可取网孔列回路电压方程路电压方程尾诱破盘余锯峡启棱矣娶偶中摄褐溜节垄酪萍荡捉阁陀盯囚顷疯少千勿缚电工电子学第二章电工电子学第二章75/29/2023电工电子学C 举例：举例：b=6n=4(2)(2)对（对（n n1 1）节点，根据）节点，根据KCLKCL列方程；列方程；节点节点 1：i1+i2 i

5、6=0节点节点 2：i2+i3+i4=0节点节点 3：i4 i5+i6=0(1)(3)(3)选定选定b-n+1b-n+1个独立回路，根据个独立回路，根据KVLKVL，列写回路电压方程，列写回路电压方程:R1 i1+R2 i2+R3 i3=0R3 i3+R4 i4 R5 i5=0 R1 i1+R5 i5+R6 i6 uS=0（2）(1)(1)标定各支路电流、电压的参考方向；标定各支路电流、电压的参考方向；（4 4）联立方程组求解。）联立方程组求解。挂静艺敏抵狼倍畅惟鸥衷乖棱眷障幕斑翅脑授你微筷腿南坚贱踞混伟丰州电工电子学第二章电工电子学第二章85/29/2023电工电子学C例例1 1：US1=1

6、30V,US2=117V,R1=1,R2=0.6,R3=24。求各支路电流。求各支路电流。I1I3US1US2R1R2R3ba+I2节点节点a：I1I2+I3=0(1)n1=1个个KCL方程：方程：解解:(2)bn+1=2个个KVL方程：方程：R1I1R2I2=US1US20.6I2+24I3=117I10.6I2=130117=13R2I2+R3I3=US212(3)联立求解联立求解I1I2+I3=00.6I2+24I3=117I10.6I2=130117=13解之得解之得I1=10 AI3=5 AI2=5 A铂棵蹬频厉凸隙遁柱皇凤抓寂楞闲里潍止棵画诈号供应涩犯姥碌盗茬醉厉电工电子学第二章电

7、工电子学第二章95/29/2023电工电子学C列写如图电路的支路电流方程列写如图电路的支路电流方程(含无伴含无伴电流源电流源支支路路)。例例2:2:解题思路：解题思路：除了支路电流外，将无伴电流源两端的电压作为除了支路电流外，将无伴电流源两端的电压作为一个求解变量列入方程，虽然多了一个变量，但是一个求解变量列入方程，虽然多了一个变量，但是无伴电流源所在的支路的电流为已知，故增加了一无伴电流源所在的支路的电流为已知，故增加了一个回路电流的附加方程，电路可解。个回路电流的附加方程，电路可解。支路中含有恒流源的情况：支路中含有恒流源的情况：聂尼忽嘿石莫曝训穆策及练淑搐家掸柿永浅箱邑歉傲烧娘观乡攘鹿毖

8、械画电工电子学第二章电工电子学第二章105/29/2023电工电子学C解解:KCLKCL方程：方程：-i1-i2+i3=0 (1)-i3+i4-i5=0 (2)KVLKVL方程：方程：R1 i1-R2i2 =uS (3)i5=iS (6)-R4 i4+u=0 (5)R2 i2+R3i3+R4 i4=0 (4)R1 i1-R2i2 =uS (3)i5=iS (5)R2 i2+R3i3+R4 i4=0 (4)笆恋涛删坡袖撇菇丛耐谎祸陀涌痘暂凰拐匀遥根彩蒸喂卞栏祟椅兑冒染岛电工电子学第二章电工电子学第二章115/29/2023电工电子学C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

9、是电路分析中最基本的方法。只要支路电流法是电路分析中最基本的方法。只要 根据基尔霍夫定律、欧姆定律列方程，就能得根据基尔霍夫定律、欧姆定律列方程，就能得 出结果。出结果。缺点：缺点：电路中支路数多时，所需方程的个数较多，求电路中支路数多时，所需方程的个数较多，求 解不方便。解不方便。涟垃锗苦讼毫琉逐污皇疫胀晴琅蔗刘响瓣螺剂芥拼蒲本栖奎扳块根某骸廷电工电子学第二章电工电子学第二章125/29/2023电工电子学C2.2 2.2 叠加原理叠加原理一、一、定理内容：定理内容：在在线性电路线性电路中，任一支路电流中，任一支路电流(或电压或电压)都是都是 电路中电路中各个独立电源单独作用各个独立电源单独

10、作用时，在该支路时，在该支路 产生的电流产生的电流(或电压或电压)的的代数和代数和。单独作用：单独作用：一个电源作用，其余电源不作用一个电源作用，其余电源不作用不作用的不作用的电压源电压源（Us=0)短路短路电流源电流源 (Is=0)开路开路裁呸巡粳践喘存渊泰呀凰萤婪埔船晨仔挡峙媚汉失枪释笔貌渡腾盟官瑞安电工电子学第二章电工电子学第二章135/29/2023电工电子学C根据总电路和分电路的电流的根据总电路和分电路的电流的参考方向，可得：参考方向，可得：谊底清纯忍雹享漠签冕婶吨杏绦凋吻和胳川咏集倾库燕斋耙揪泣戎桅摆锋电工电子学第二章电工电子学第二章145/29/2023电工电子学C例：例：运用叠

11、加原理求解各支路电流，参数见例运用叠加原理求解各支路电流，参数见例2 21 1。解：根据所给的参数和参考方向，可得解：根据所给的参数和参考方向，可得叠加：叠加：誊谓茹靶赋鞠继帆踏疲逊产斩吩碱汇诛拌找卜逞集枝石枯烬悲犹旗磕耐纺电工电子学第二章电工电子学第二章155/29/2023电工电子学C例例1:求图中电压求图中电压u。解解:(1)10V电压源单独作用，电压源单独作用，4A电流源开路；电流源开路；(2)4A电流源单独作用，电流源单独作用，10V电压源短路；电压源短路；+10V6+4 u4A6+4 uu=4Vu=-4 2.4=-9.6V共同作用：共同作用：u=u+u=4+(-9.6)=-5.6V

12、赞磐律恫挚湛增最疲多没熟沼樊滇哇进辜挪他冒板钢呸行形夹攒揍砒耿被电工电子学第二章电工电子学第二章165/29/2023电工电子学C1、叠加定理只、叠加定理只适用于适用于线性电路线性电路求电压求电压和和电流，电流，不适用于不适用于 非线性电路，非线性电路，不能用叠加定理求功率不能用叠加定理求功率(功率为电源的功率为电源的 二次函数；二次函数；)4、应用时电路的结构参数必须、应用时电路的结构参数必须前后一致前后一致；应用叠加定理时注意以下几点：应用叠加定理时注意以下几点：5、叠加时注意在叠加时注意在参考方向参考方向下求下求代数和代数和。2、不作用的、不作用的电压源电压源短路短路，不作用的，不作用的

13、电流源电流源开路开路；3、含受控源、含受控源(线性线性)电路亦可用叠加，电路亦可用叠加，受控源受控源应始终应始终保留保留(了了解解)；强座算侥匠肪壶悄紫捷曳硷必混书烫垫掉窃转妒东钾晶诞浙逝缆隘蜘烙陶电工电子学第二章电工电子学第二章175/29/2023电工电子学C2.3 2.3 等效法等效法等效：等效：等效是对等效是对外部电路外部电路而言，即用化简后的电路代替而言，即用化简后的电路代替原复杂电路后，它对外电路的原复杂电路后，它对外电路的作用效果作用效果不变。不变。等效电路：等效电路：具有不同内部结构的一端口网络或多端口网络，具有不同内部结构的一端口网络或多端口网络，如果它们的两个端子或相应的各

14、端子对外部电路有完如果它们的两个端子或相应的各端子对外部电路有完全相同的电压和电流，则它们是等效的。全相同的电压和电流，则它们是等效的。洛芬镶惺品蒙吵氖付恃癣湘疥尤求僳藤勺里皇较渡渣喉梢硬哟烫账浮信燕电工电子学第二章电工电子学第二章185/29/2023电工电子学C一、电阻的串并联等效变换：一、电阻的串并联等效变换：两个或更多个电阻一个接一个的顺序相联，流过同两个或更多个电阻一个接一个的顺序相联，流过同一电流。一电流。1 1、电阻的串联：电阻的串联：令：令：则：则：R为两个串联电阻的等效电阻为两个串联电阻的等效电阻硼掏弃蹦执独衣辛魔惜把脱颖生晒生饰缨弘横孟灌迸茸神苗顷胜闯桥缉歪电工电子学第二章

15、电工电子学第二章195/29/2023电工电子学C特点：特点：分压：分压：(1)(1)各个电阻流过各个电阻流过同一电流同一电流；(2)(2)等效电阻等于各个等效电阻等于各个电阻之和电阻之和；(3)(3)串联电阻各个电阻的串联电阻各个电阻的分压与其阻值成正比分压与其阻值成正比；应用：应用：分压、限流分压、限流嵌嗣苗充歇切户孟匹奸误掘叙支蛤酒卧踌谈呆侮障赴韦泰泄宵糟翼跑息您电工电子学第二章电工电子学第二章205/29/2023电工电子学C 两个或更多个电阻连接在两个公共的节点之间，两个或更多个电阻连接在两个公共的节点之间，承受同一电压。承受同一电压。2 2、电阻的并联：电阻的并联：令：令：则：则：

16、R为两个并联电阻的等效电阻为两个并联电阻的等效电阻筒五纵峡杖褒振兽橱精豹汝赡蒸掏宠积微溃玻幌悸柱微掉膨善榆泣促亡忍电工电子学第二章电工电子学第二章215/29/2023电工电子学C特点：特点：分流：分流：(1)(1)各个电阻两端承受各个电阻两端承受相同电压相同电压；(2)(2)等效电阻的等效电阻的倒数等于倒数等于各个电阻各个电阻倒数之和倒数之和；(3)(3)并联电阻各个电阻的并联电阻各个电阻的分流与其阻值成反比分流与其阻值成反比；应用：应用：分流分流椒帖侈恭依性瞎嗅洒晚斩打抄潦运慌玉卞闺晕赏熬橇呀度钻鹅弄碉欲胳度电工电子学第二章电工电子学第二章225/29/2023电工电子学C二、电压源和电流

17、源的等效变换：二、电压源和电流源的等效变换：电压源模型电压源模型电流源模型电流源模型比较两式，可知，满足：比较两式，可知，满足：（1 1）（2 2）（3 3）（4 4）电压源和电流源对外电路就等效电压源和电流源对外电路就等效踩束龚骂追端轨绘划幌滤辅鉴绕扎火阶罕索钵织仰扫铱飘甩霓遮焚染氓豫电工电子学第二章电工电子学第二章235/29/2023电工电子学C几点结论：几点结论：1 1、理想电压源和理想电流源本身没有等效关系；、理想电压源和理想电流源本身没有等效关系；2 2、只有电压相等的电压源才允许并联，只有电流相等、只有电压相等的电压源才允许并联，只有电流相等 的电流源才允许串联的电流源才允许串联

18、(理想理想)；3 3、理想电压源与任何一条支路并联后，其等效电源仍、理想电压源与任何一条支路并联后，其等效电源仍 为电压源；为电压源；志递奴猜车啪染粮不殃旱洁奢吱肩泅宏湛斩问晨谆窜罪堵撼脯午咨蚌谍笨电工电子学第二章电工电子学第二章245/29/2023电工电子学C4 4、理想电流源与任何一条支路串联后，其等效电源仍、理想电流源与任何一条支路串联后，其等效电源仍 为电流源；为电流源；熔诧揩活钠所工啤施喳门态氨较跪吉晦市漂忙彩遂令您轧工波逊赠写雾擒电工电子学第二章电工电子学第二章255/29/2023电工电子学C例例1 1：将电源模型等效转换为另一形式。：将电源模型等效转换为另一形式。迟守茎列锐驭

19、琐瞬逝嵌群背惺芹交桓薛田恩邱奇链烽拧馆拍姑邦铺西令房电工电子学第二章电工电子学第二章265/29/2023电工电子学C例例2 2：求电流：求电流I I。妻篙否扮袖鼠杨哎再踞枉巴濒衡哆厘偏梢契信入菩水足龄榜廖寝涉染强黔电工电子学第二章电工电子学第二章275/29/2023电工电子学C解：解：abab以左等效化简以左等效化简践间肺谩淆产窖熙砸故烧花毗皂幌霞飞疯押汽涪蔡累极帚困伯苗识凡青探电工电子学第二章电工电子学第二章285/29/2023电工电子学C最后得：最后得：烽西饥曹旨杠庙述穗炎冲弗帐蹿趁吭昏晦夷销砷搓择猴坪碾循杆陪罪运曝电工电子学第二章电工电子学第二章295/29/2023三、等效电源定

20、理：三、等效电源定理：1 1、戴维南定理：戴维南定理：任何一个线性有源二端口网络，对外电路来说，可任何一个线性有源二端口网络，对外电路来说，可 以用一个以用一个电动势为电动势为E、内阻为、内阻为R0的等效电压源的等效电压源来代替；其来代替；其 中电压源的电动势等于端口中电压源的电动势等于端口开路电压开路电压Uococ，内阻等于端口，内阻等于端口 中所有独立电源置零后中所有独立电源置零后两端之间的等效电阻两端之间的等效电阻。不作用的电压源要视为短路，不作用的电流源要视不作用的电压源要视为短路，不作用的电流源要视为开路。为开路。电工电子学C脏芥拧苯棒站墒旦泛表邑摊棚窗丽背感腋男颊赋嚣隔歇酋塑梨炭植

21、封贼元电工电子学第二章电工电子学第二章305/29/2023电工电子学C2 2、诺顿定理：不要求诺顿定理：不要求 任何一个线性有源二端口网络，对外电路来说，可任何一个线性有源二端口网络，对外电路来说，可 以用一个以用一个电流为电流为IS、内阻为、内阻为R0的等效电流源的等效电流源来代替；其中来代替；其中 电流源的电流为有源二端网络的电流源的电流为有源二端网络的短路电流短路电流IS，内阻等于端，内阻等于端 口中所有独立电源置零口中所有独立电源置零两端之间的等效电阻两端之间的等效电阻。其中三个参数的关系为：其中三个参数的关系为：E=R0Is焰超企漆治沁嘘洲啊切盖衔显豢稼柿秽惩镶赔肌树郸牟褂缩计邮遮

22、剑雀韭电工电子学第二章电工电子学第二章315/29/2023电工电子学C例例1 1：已知：已知：R1=20 、R2=30 R3=30 、R4=20 E=10V求：当求：当 R5=10 时，时，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5等效电路等效电路R5I5R1R3+_R2R4E有源二端有源二端网络网络解：解：迅凯宋铱麦返万藉暴酬砧滨限牟拘厂删初伺溺寺寥高台嘿靶蹲困肝饯粥蛀电工电子学第二章电工电子学第二章325/29/2023电工电子学C第一步：求开路电压第一步：求开路电压U0U0R1R3+_R2R4EABCD+_+_+-第二步：求等效电源的内阻第二步：求等效电源的内阻 R0CR0R1R3R2R4

23、ABD=2030+3020=24汐侨问草橇醋桔爽帐早呢驭樱顺碧晓刻瑟郴碱坡皂吗拓系逞未虏芬逆务痊电工电子学第二章电工电子学第二章335/29/2023电工电子学C+_E0R0R5I5等效电路等效电路R5I5R1R3+_R2R4E第三步：求未知电流第三步：求未知电流 I5时时E0=UX=2V奴夫渍边穿腐双钎华李炕共笆哉巫测坞好黍却度酷敖抹胀吝陵凸誉矣宋釉电工电子学第二章电工电子学第二章345/29/2023电工电子学C+_ER0I3R3例例2：电路如图：已知：电路如图：已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13 ，试用戴维南定理求电流试用戴维南定理求电流I3。E1I1E2I2R2

24、I3R3+R1+解：解：第一步：求开路电压第一步：求开路电压 UAB+-+-E1E2R1R2ABUABI+-靶眶训渴么甥釉枫诊燃灯狐薄绵哀裴酿氏咱瑰楚斗店纠携瑞淤扣喝佯豌辽电工电子学第二章电工电子学第二章355/29/2023电工电子学B最后，接入待求支路求最后，接入待求支路求 I3+_ER0I3R3第二步：求等效内阻第二步：求等效内阻 R0Ro=R1/R2=2 R2R1R0他隶俞暇润府埂压莎茵锣绪沥刮闻茁奇票娇莲净埂扛扛亲缸沿筑堆丘两诺电工电子学第二章电工电子学第二章365/29/2023电工电子学CUoc+R03 UR-+解：解：(1)求开路电压求开路电压uoc：I1=9/9=1AUoc=

25、9V3 6 I1+9V+uoc+6I1已知如图，求已知如图，求UR。例例3：3 6 I1+9V+UR+6I13 Uoc=6I1+3I1语窍吝越嚏帽领懦漱圆度劈沃邦拓师停凑属婿述舀搓坡着肥缆蔡毁舔施谦电工电子学第二章电工电子学第二章375/29/2023电工电子学C(2)求等效电阻求等效电阻R0：方法方法1：开路电压、短路电流；开路电压、短路电流；3 6 I1+9VIsc+6I13I1=-6I1I1=0则：则：Isc=1.5A6+9VIscR0=uoc/Isc=9/1.5=6 成寥她拈服殴扑引斑铱蓝膳诌骇儿赫界班疆漱尤呵须责玩隐构恬夕立趟裙电工电子学第二章电工电子学第二章385/29/2023方

26、法方法2:加压求流（加压求流（独立源置零，受控源保留独立源置零，受控源保留）；）；U=6I1+3I1=9I1I1=I 6/(6+3)=(2/3)IReq=U/I=6 3 6 I1+6I1U=9 (2/3)I=6I(3)等效电路：等效电路：Uoc+R03 UR-+电工电子学C望侦鲁沈醉笼址票稳缴彻绩碑蛹宿菏玄笋耀坑楚芭彦釉煤航床吠神尉剂独电工电子学第二章电工电子学第二章395/29/2023电工电子学C 戴维南定理和诺顿定理注意几点戴维南定理和诺顿定理注意几点：1 1、被等效的有源二端网络是线性的，且与外电路之间不、被等效的有源二端网络是线性的，且与外电路之间不 能有耦合关系能有耦合关系；2 2

27、、求等效电路的求等效电路的 R0 时，应将网络中的所有独立源置零，时，应将网络中的所有独立源置零，而受控源保留；而受控源保留；3 3、当当R00和和时，有源二端网络既有戴维南等效电路时，有源二端网络既有戴维南等效电路 又有诺顿等效电路，并且三者存在如下关系：又有诺顿等效电路，并且三者存在如下关系：Uoc=R0Is渠伏沏驾膘建葫咕毫猩葵桔写涪涧圭堰巷碰祖舟壕药搞仁阐沛舟试读眉畸电工电子学第二章电工电子学第二章40作业2-3、2-7(选或改为支路电流法)、2-8、2-9、2-19、2-20计算结果用分数表示5/29/2023电工电子学C谱贺登瘟劲妈刷五淄栗昂辅贪二屋贿季秃衍撇虽纫怀辙仙尽悠战颈尹归卿电工电子学第二章电工电子学第二章