电工学电工技术第七版上册电子

有时不需要精确的计算, 只需要估算。阻值相差很 大的两个电阻串联，小电阻的分压作用常可忽略不计； 如果是并联，则大电阻的分流作用常可忽略不计。
例1：试估算图示电路中的电流。
I
I 10k
+
500k
+
I1 I2
20V
1k
20V 10 5k
–
–
(a)
(b)
解: (a) I U 20V 0.04 mA R 500kΩ
3A
I 2 1
I 2 3A 2A 21
例3: 电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1， R2＝2，R3＝5 ，R＝1 。(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。
理想电流源（恒流源)
I
U
+
IS
U
RL
_
O
IS
I
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。
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。
例1: 求下列各电路的等效电源
2 +
3 5V–
a +
2 U 5A
b
(a)
解:
a +
2
+
U 5A
5V –
b
(a)
3 (b)
a +
2
U
+
b 2V-
a + + 5V- U
b (c)
a +
3
U
b (b)
a +
+
5V
U
–
(c) b
二、有源支路的简化
原则：简化前后，端口的电压电流关系不变。
1. 电压源串联
2.1.1 电阻的串联
I
特点:
+
+
(1)各电阻一个接一个地顺序相连；
U1 –
R1 (2)各电阻中通过同一电流；
U
+
(3)等效电阻等于各电阻之和；
–
U2 –
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U用1 ：R1
R1 R2
U
U2
R2 R1 R2
(b) I U 20V 2 mA R 10kΩ
例2：通常电灯开的越多，总负载电阻越大还是越小？
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2.1.3 电阻混连电路的计算
例1：计算图示电路中a、b间的等效电阻Rab。
8
8 a
4
4
7
6 3
b 8
10 10
(a)
(b)
解: (a) Rab 8 // 8 6 // 3 6
(b) Rab 4 // 4 10 // 10// 7 3.5
U
–
降压、限流、调节电压等。
2.1.2 电阻的并联
I
特点:
+ I1 I2
(1)各电阻连接在两个公共的结点之间； (2)各电阻两端的电压相同；
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
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 2.6 叠加定理
2.7 戴维宁定理
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
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;
2.1 电阻串并联连接的等效变换
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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
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 UO=E
电压源
O
I
IS
E R0
电压源的外特性
电压源模型
由上图电路可得: U = E – IR0 若 R0 = 0 理想电压源 : U E 若 R0<< RL ，U E ， 可近似认为是理想电压源。
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
U
电路模型。
IS
R0 R0 U
RL
U
理
_
U0=ISR0
想 电流源 电
电流源模型
流
源
O
IS I
电流源的外特性
由上图电路可得:
U I IS R0 若 R0 =
理想电流源 : I IS 若 R0 >>RL ，I IS ，可近似认为是理想电流源。
理想电压源(恒压源)
I
+
E
_
+
U
_
RL
特点: (1) 内阻R0 = 0
U E
O 外特性曲线
I
(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
R2 R1 R2
I
应用：
I2
R1 R1 R2
I
分流、调节电流等。
一般负载都是并联运用的。负载并联运用时，它 们处在同一电压下，任何一个负载的工作情况基本上 不受其它负载的影响。
并联的负载越多(负载增加), 则总电阻越小, 电路 中的总电流和总功率也就越大。但是每个负载的电流 和功率却没有变动。
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
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 IS 和这个电阻并联的电路。
Rs1 Rs2
I a +Us–1
+– Us2
b
+ U–
Us Rs
I+ –
a
b
+U–
U = (Us1 + Us2 ) – (Rs1+Rs2)I = Us - Rs I
Us = Us1 + Us2
Rs = Rs1 + Rs2
2. 电流源并联
Ia
Is1
Is2
Gs1
Gs2 b
Is
a Gs
b
Is = Is1 + Is2
Gs = Gs1 +Gs2
例2：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
- 2A 6 3
+ 4V
I
- 1
4
解：统一电源形式
2
3
2A
2A
6
4 1
1A
I 4A
2 2
1A
4 I 1
解：
2
4A
1A
2
I 4 1
2
+ 8V
- 1A 2
I 4 1

2A 4 1A
I
4 1
2.3.3 电源两种模型之间的等效变换
I
I
+
+
U+
E –
R0
U –
R0
RL
IS
R0
U
RL
–
电压源
电流源
由图a： U = E－ IR0
等效变换条件:
E = ISR0
E IS R0
由图b： U = ISR0 – IR0
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。