电工电子教案设计(含戴维南定理)

第2章电路的分析方法

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1、为什么要学会电路的分析方法？因为这是设计与运用电路的必然性所决定的。

2、下面我们看一个例题，求图示电路中的电流匸？运用中学所学知识，这电流求不出。这是

因为我们对电路结构

的约束关系不了解，不知道求解复杂电路的方法，所以不会求。本章的学习任务主是学会电路的基本分析方法。

§2.0串联电路与并联电路（补充内容）

一、电阻的串联等效电路与等效变换：具有相同电压电流关系（即伏安关系，简写为称为等效电路，将某一电路用与其等效的电路替换的过程称为等效变换，可以使电路的分析计算得到简化。

1、电阻串联：

2、等效电阻：

3、分压公式: 多个电阻首尾相连，通过同一个电流n个电阻串联可等效为一个电阻：

R R

1

U k R k l

两个电阻串联时: U i 注意：上式是在图示U、的方向上式需相应加一个R2 L R n &U

R

R i R i

U i、

“-”

号。

4、串联电路的实际应用主要有

U U2 R2

U2的方向前提下才成立,

R21

R1 R2

R2

若改变

+

U2

U l 或U2

VAR）的不同电路

等效变换。将电路进行适当的

（1）常用电阻的串联来增大阻值，以达到限流的目的;

（2）常用电阻串联构成分压器，以达到同一电源能供给不同电压的需要; （3）在电工测量中，应用串联电阻来扩大电压表的量程。

二、电阻的并联

1、电阻并联：多个电阻连接在两个公共的节点之间，现端承受同一电压。

2、等效电阻：n个电阻并联可等效为一个电阻：1111

L

R R1 R2R n

G=G 1+G 2+---+G n I2

R

2

I n +

R n—》U

I2

R2

注意：上式是在图示I 、11、I 2的方向前提下才成立，若改变I i 或12的方向上式需相应加一

4、并联电路的实际应用主要有：

(1) 工作电压相同的负载都是采用并联接法。对于供电线路中的负载，一般都是并联接 法，负载并联时

各负载自成一个支路，如果供电电压一定，各负载工作时相互不影响，某个 支路电阻值的改变，只会使本支路和供电线路的电流变化，而不影响其他支路。例如工厂中 的各种电动机、电炉、电烙铁与各种照明灯都是采用并联接法，人们可以根据不同的需要起 动或停止各支路的负载。

利用电阻的并联来降低电阻值，例如将两个1000 的电阻并联使用，其电阻值则

在电工测量中，常用并联电阻的方法来扩大电流表量程。

(1)

(2) (3) (4)

20Q

60Q

3、分流公式：I k U —I 或

R k R k

I K G K U 更1

G 两个电阻并联时：i i —

R R 2

i 2

R i

R l

R 2

(2)

为 500

求图a 所示电路ab 两端的等效电阻R ab = ? 求•图

b 所示电路中6 Q 电阻上的电压 求.图

c 所示电路

中总电流1= ?

求.图d 所示电路中的电流I 、I 1、

+

6V

L ---------------- F

图C

12、

1

3

I 3

图d

Q Q

解(1) R ab (4 20//30)//(60//40) 12

I 2 (I 1 I 2)

0.94 0.67

0.27 A

§2.1支路电流法和节点电压法

1. 定义：以支路电流为未知量，直接应用基尔霍夫两个定律分别对节点和回路列出所需 要的方程组然后

联立解出各未知支路电流。

2. 分析计算电路的一般步骤：

(1) 在电路图中选定各支路(b 个)电流的参考方向，设出各支路电流。 (2) 对独立节点列出(n-1)个KCL 方程。

(3) 通常取网孔列写KVL 方程,设定各网孔绕行方向,列出b-(n-1)个KVL 方程。 (4) 联立求解上述b 个独立方程，便得出待求的各支路电流。 3. 应用举例：

图2-1-1中支路数为3，有三个未知数，故列三个独立方程求解。

(1) 列方程之前，确定电流的参考方向和回路的绕行方向。 (2) 分别应用KCL 和KVL 列出电流方程和电压方程。

本电路中节点数n=2，可列节点电流方程n-仁2-1=1 个

对a 节点有：

11+12-13=0

对网孔 I 据 KVL 有：I 1R 1+I 3R 3-USGO 对网孔 U 据 KVL 有：

U S2-I 2R 2-I 3R 3=0

联立所列方程，可求得各支路电流

例题 2-1-1 在图示电路中，已知：E 1=130V ，R 1=1 Q, E 2=117V ，R 2=0.6 Q, R 3=24

(2) U

(3)

1

(4) I

I i

I 3

3//6 1 2//2

2 3//6

1.5A

10

6//4 6//8

1.56 6 4

1.56 A

0.94A

1.56 0.67A

h 『 a 々 I 2

图 2-1-1