电工学电工技术第二章ppt课件

U R1 R2 (3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；
11 1
–
R R1 R2
(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。
I
两电阻并联时的分流公式：
+ U –
R
I1
R2 R1 R2
I
应用：
I2
R1 R1 R2
I
分流、调节电流等。(最广泛)
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例1:图示为变阻器调节负载电阻RL两端电压的 分压电路。 RL = 50 ，U = 220 V 。中间环节是变 阻器，其规格是 100 、3 A。今把它平分为四段，
R2
R =R1+R2
(4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。
I
+ U –
两电阻串联时的分压公式：
R
应U1用：R1R1R2 U
U2
R2 R1 R2
U
降压、限流、调节电压等。 编辑版pppt
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2.1.2 电阻的并联
I
特点:
+ I1 I2
(1)各电阻联接在两个公共的结点之间； (2)各电阻两端的电压相同；
(2) 若所选回路中包含恒流源支路, 则因恒流源两
端的电压未知，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KVL方程。
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例3：试求各支路电流。
a
c
+ 42V –
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解: (4) 在 e 点：
U 220
IeaRea
2.2A 100
ILR UL252004.4A
U LU22 V0
+e
d Uc
b
–a
IL + U RL L–
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2.3 电源的两种模型及其等效变换
2.3.1 电压源模型
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理想电压源（恒压源）
I
U
+ +
E
E_
U _
RL
O
I
特点: (1) 内阻R0 = 0
外特性曲线
(2) 输出电压是一定值，恒等于电动势。
对直流电压，有 U E。
(3) 恒压源中的电流由外电路决定。
例1：设 E = 10 V，接上RL 后，恒压源对外输出电流。 当 RL= 1 时， U = 10 V，I = 10A 电压恒定，电 当 RL = 10 时， U = 10 V，I = 1A 流随负载变化
12V –
2
I
3
6
2A
2A
2 I
(a)
(b)
–
由图(d)可得
2 2V
I 82 A1A 222
2 +
8V –
2
I
(d)
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+ +
– 2 2V 2 2 I 4A
(c)
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例3：试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示 电路中1 电阻中的电流。 2
+ 6V -
3
若
R0
>>RL
，I
IS
，可近似认为是理想电流源。 编辑版pppt
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理想电流源（恒流源)
I
U
+
IS
U _
RL
O
I IS
特点: (1) 内阻R0 = ；
外特性曲线
(2) 输出电流是一定值，恒等于电流 IS ；
(3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定（不能断路）
例1：设 IS = 10 A，接上RL 后，恒流源对外输出电流。 当 RL= 1 时， I = 10A ，U = 10 V 当 RL = 10 时， I = 10A ，U = 100V 电流恒定，电压随负载变化。
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2.3.3 电源两种模型之间的等效变换
I
+
E
+
– R0
U
RL
–
I
U+ IS R0 R0 U RL
–
电压源 由图a： U = E－ IR0
等效变换条件:
E = ISR0
E I S
R 编辑版pp0pt
电流源
由图b：
I
IS
U R0
U = ISR0 – IR0
a I2
(1) 应用KCL列(n-1)个结点电流方
IG
程 对结点 a： I1 – I2 –IG = 0
d
G RG
c
对结点 b： I3 – I4 +IG = 0 对结点 c： I2 + I4 – I = 0
R4 (2) 应用KVL选网孔列回路电压方程
I3 b I4 I
对网孔abda：IG RG – I3 R3 +I1 R1 = 0 对网孔acba：I2 R2 – I4 R4 – IG RG = 0
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(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源 都是电源，发出的功率分别是：
P U 1=U 1IU 1=1× 0 6=6W 0
P IS=U ISIS=1× 0 2=2W 0
各个电阻所消耗的功率分别是：
P R=R2I=1× 62=3W 6 P R 1=R 1IR 2 1= 1 × （ 4 ） 2 － = 1W 6 P R2=R 2IS2=2× 22=8W P R 3=R 3IR 32=5× 22=2W 0
电压方程(通常可取网孔列出)。
4. 联立求解 b 个方程，求出各支路电流。
例1 ： I1
R1
E1
1 I3
a
I2
对结点 a： I1+I2–I3=0
R2 R3 2
对网孔1：
E2
I1 R1 +I3 对网孔2：
R3=E1
b
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I2 R2+I3 R3=E2
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例2：I1
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注意事项：
(1) 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。
例：当RL= 时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率， 而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。
(2) 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。
+
a
a–
a
a
E
E
– R0
IS
R0
+ R0
IS
回路数 = 3 单孔回路（网孔）=2
若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程
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支路电流法的解题步骤: 1. 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。
2. 应用 KCL 对结点列出 ( n－1 )个独立的结点电流
方程。
3. 应用 KVL 对回路列出 b－( n－1 ) 个独立的回路
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2.3.2 电流源模型
I
电流源是由电流 IS
+
和内阻 R0 并联的电源的 电路模型。
IS
U R0 R0 U
RL
U
理
U0=ISR0
想
电流源 电
－ 电流源模型
流
由上图电路可得:
源
O
I
IS
电流源的外特性
I
IS
U R0
IS
I
U R0
若 R0 =
理想电流源 : I IS
a + U 5A b
+a
+a
2 +
3 U
+ 5V- U
2Vb
(b)
(c) b
a + 3 U
b (b)
a + + 5V U – b (c)
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例2: 试用电压源与电流源等效变换的方法 计算2电阻中的电流。
+
1
2A 解:
– 1 1 2V
3 6
1
++
6V–
+e d
Uc b
–a
IL
+
U–L RL
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解: (2)在 c 点：
等效电阻 R 为Rca与RL并联， 再与 Rec串联，即
+e d
R
RR ca L
R 505050
U
R R ca L
ec 5050
75
–
c
b a
U 220 I 2.93A ec R 75
IL + U RL L–
电路的基本分析方法; 2. 了解实际电源的两种模型及其等效变换;
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2.1 电阻串并联连接的等效变换
2.1.1 电阻的串联
I
特点:
++
(1)各电阻一个接一个地顺序相联；
U –
U1 –
R1
(2)各电阻中通过同一电流；
+ U2 –
(3)等效电阻等于各电阻之和；
_
I
I
IS
R I1
R1 IS
R
(a) b
(b) b
(c) b
解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：
I1
U1 R1
10A1 1
0A II1IS1 02A6A
22Biblioteka 编辑版pppt章目录 上一页 下一页 返回 退出
a
a
+R1
I
I
_U1
IS
R
R1 IS R
I1
(2)由图(a)可得：
(b) b
(c) b
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目录
第2章 电路的分析方法
2.1 电阻串并联连接的等效变换 2.3 电源的两种模型及其等效变换 2.4 支路电流法 2.5 结点电压法 2.6 叠加原理 2.7 戴维宁定理与诺顿定理
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第2章 电路的分析方法
本章要求： 1. 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等
55 I U2204A
+e d
ed R 55
IL
Rda RdaRL
Ied7575504A
U –
c
b a
IL + U RL L–
2.4A
U Id L a R R dR L a L IR L L Ie5 d 7 0 2 5 .4 5 5 0 1 0 4A 2 V 1 .6 0 AIe的edd注可段= 意能4有A。：被因烧3A毁，
+
电压源是由电动势 E
E
和内阻 R0 串联的电源的 电路模型。
R0
I
+
U
RL
–
U 理想电压源
电压源模型
UO=E
电压源
由上图电路可得:
U = E – IR0
O
I
若 R0 = 0
E IS R0
理想电压源 : U E 若 R0<< RL ，U E ，
电压源的外特性 可近似认为是理想电压源。
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R0
b
b
b
b
(3) 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。
(4) 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路，
都可化为一个电流为编I辑S版和pppt这个电阻并联的电路。
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例1: 求下列各电路的等效电源
2 +
3 5V–
+a
U 2 5A
(a)
解:
2 + 5V –
(a)
2.93 I I 1.47A L ca 2
U L R L I L 5 1 . 4 0 7 7 . 5 V 3
注意，这时滑动触点虽在变阻器的中点，但是
输出电压不等于电源电压的一半，而是 编辑版pppt
73.5
V。
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解: (3)在 d 点：
RRR ddaaRR LLRed7755 550025
2A 6
4V+
I
-
4 1
解：统一电源形式
2
3
2A 2A
6 1A
4 1 I
2 2 4A 1A
4 I 1
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解： 2
2
4A
1A
4 I 1
2
+ 8V
- 1A
2
4 I 1
I
2A
1A
1
3A
4
4
I 2 1
I 2 3A2A 21
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例3: 电路如图(a)。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω， R2＝2Ω，R3＝5 Ω ，R＝1 Ω。(1) 求电阻R中的电流I； (2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端 的电压UIS；(3)分析功率平衡。
IR1
a
a
a
R3
IU1 +_UR11URIS+_2
+ IS U
I R
+R1 _U1
+ 42V –
1
I2 2
6 7A
3
12 I1
支路中含有恒流源
I3
支路数b =4，但恒流 源支路的电流已知， 则未知电流只有3个，
注意： b
d
能否只列3个方程？可以。
(1) 当支路中含有恒流源时，若在列KVL方程时，
所选回路中不包含恒流源支路，这时，电路中有几
条支路含有恒流源，则可少列几个KVL方程。
在图上用a, b, c, d, e 点标出。求滑动点分别在 a, c,
d, e 四点时, 负载和变阻器各段所通过的电流及负载
电压,并就流过变阻器的电流与其额定电流比较说明
使用时的安全问题。
解: (1) 在 a 点： UL = 0 V IL = 0 A IeaR Uea120200A2.2A
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IR 1 IS － I 2 A － 6 A － 4 A
IR3
U1 R3
10A2A 5
理想电压源中的电流
I U 1 I R 3 － I R 1 2 A － ( － 4 ) A 6 A
理想电流源两端的电压
U I S U R 2 I S R 编辑R 版2 ppI pI S t 1 6 V 2 2 V 1 V 0
+–
E
对网孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 = E
试求检流计 (3) 联立解出 IG
中的电流IG。
支路电流法是电路分析中最基本的
因支路数 b=6， 方法之一，但当支路数较多时，所需
所以要列6个方程。方程的个数较多，求解不方便。
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