第2章电路的分析方法电工学必备自学课件_361

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电子技术(电工学Ⅱ)(第3版)课件：电路的分析方法

u31 R31
u23 R23
3
Y1、Y2、Y4
i1
R1R2
R3 R2 R 3 R3 R1
u12
R1R2
R2 R 2 R3
R3R2
u31
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2.1 电阻的连接方式与等效变换
同理推出i2、i3 的表达式
根据等效变换的条件：
1)
R12
R1R2
R2 R3 R3
R3R1
R23
R1R2
R2 R3 R1
2.2 电源的等效变换
2. 电流源的并联组合
在相加时注意每个电流源正负号的选取，应当由等效电流源的参考方向为基准来确定。
n
iS iS1 iS 2 iSn iSk k 1
等效电源的内阻：G0
1 R0
1 R1
1 R2
1 Rn
n k 1
1 Rk
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2.2 电源的等效变换注意：只有激励电压相等且极性一致的电压源才
I 2R I 2R
3)代数和叠加,以原电路参考方向为准 (一致+,相反-)
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2.3 叠加定理
例2.3.1 如图所示电路, 试用叠加定理求
电路中的U、I，并计算4Ω电阻
的功率。
解： ① 当电压源单独作用时
I 10 A 1A 64
U 4I 4V
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2.3 叠加定理
② 当电流源单独作用时
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2.4 节点电压法 * 2.4.1 节点电压法推导
用于节点数少，支路数多的电路节点电压法:在具有n个结点,b条支路的电路中, 选定一个零电位参考点(以后简称参考点),以其它节点与参考点间的电压作为变量分析电路。

【学习课件】第2章电路的分析方法

ppt课件 10
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图示电路
（1）支路数b=3
I1 a I2
，支路电流有I1 、 +
R1
I3
R2
+
I2、I3三个。
US1
Ⅰ
－
R3 Ⅱ
US2 －
（2）节点数n=2，
b
可列出2－1=1个独
立的KCL方程。
节点a
I1I2I30
（3）独立的KVL方程数为3－(2－1)=2个。
回路I 回路Ⅱ ppt课件
I
+ U －
I1
I2
R1
R2
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2.2 复杂电阻电路分析
复杂电阻电路：不能利用电阻串并联方法化简，然后应用欧姆定律进行分析的电路。解决复杂电路问题的方法：一种是根据电路待求的未知量，直接应用基尔霍夫定律列出足够的独立方程式，然后联立求解出各未知量；另一种是应用等效变换的概念，将电路化简或进行等效变换后，再通过欧姆定律、基尔霍夫定律或分压、分流公p式pt课件求解出结果。
12
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各元件的功率：
5Ω电阻的功率：P1=5I12=5×(－1)2=5W 10Ω电阻的功率：P2=10I22=5×12=10W 5V电压源的功率：P3=－5I1=－5×(－1)=5W 因为2A电流源与10Ω电阻并联，故其两端的电压为：U=10I2=10×1=10V，功率为：
P4=－2U=－2×10=－20W 由以上的计算可知，2A电流源发出20W功率，其余3个元件总共吸收的功率也是20W，可见电路功ppt课率件平衡。
9
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2.2.1 支路电流法
支路电流法是以支路电流为未知量，直接应用KCL和KVL，分别对节点和回路列出所需的方程式，然后联立求解出各未知电流。

第2章电路的分析方法ppt课件(2024版)

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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
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。 3. 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、
动态电阻的概念，以及简单非线性电阻电路的图解分析法。
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2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Ia a
Ra Ib Ic b Rb
Rc 等效变换
C
Ia
a
Ib
RRbacbRca
Ic b
C
电阻Y形联结
电阻形联结
条 Ra Rb Rab//(RcaRba) 件 Rb Rc Rbc//(RabRba)
Ra Rc Rca//(RabRbc)
+ +
–
1 1 2V
6 2A
2 I
(b)
–
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
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
据此可推出两者的关系
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2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Ia
a
Ia
a
Ra Ib Ic b Rb
等效变换
Rc
c

电工学ppt(第七版)第二章：电路的分析方法

1 A 3
返回
(b）
2.2电阻星形连结与三角形连结的等效变换
1
Y-变换
1
2
3
A
2
3
A
C
D B
Rd
C D
Rd
B
I
r2
+
1 r1 r3 3
Y- 等效变换
I
R12
+
1 R31
-
2
-
2
R23
3
r1 r2 R12 // R31 R23
原
则
r2 r3 R23 // R12 R31
1 1 1 1 E5 VB VA R R R R R5 4 5 3 3
其中未知数仅有：VA、VB 两个。
结点电位法列方程的规律
以A结点为例：
方程左边：未知节点的电
位乘上聚集在该节点上所有支路电导的总和（称自电导）减去相邻节点的电 E1 位乘以与未知节点共有支路上的电导（称互电导）。
U Is I R0
我们可以用下面的图来表示这一伏安关系等效电流源
a I U R0
R0
E Is R0
+
a
负载两端的电压
和电流没有发生
RL
U
改变。
b
当R0 》 L 或R0=∞,这样的电源被称为理想电 R 流源，也称恒流源。理想电流源的特点是无论负载或外电路如何变化，电流源输出的电流不变。
1 R7 3
R 3456 2
(d)
(c)
U 由(d)图可知 R 15 , I 2A R
由(b) 图可知
I
3V

电工学电路的分析方法【精品课件】

US + -
IS1
IS2
IS
4．电流源的并联
+
I U
IS1
IS2
-
+
I U
IS
-
IS=IS1+IS2 注意电流源的极性
5．电流源和电压源的串联 US1 US2 IS3
+ -+ I + U-
IS3 网络
I + U-
IS3
I + U-
等效为电流源
6．电流源和电压源的并联
+ I
U
-
IS1 + US -
R61Ω
I U 3V 2A
R 1.5
例2.1.2 求图示电路的电流I。
I
解：
R1
R5
R3
E I ( R1 R2 )( R3 R4 )
E R2
R4
R1 R2 R3 R4
例2.1.3:求图示电路的电流I。
2
I
3
+
6
6V
-
4
1
例2.1.3:求图示电路的电流I。
2
3
+
6
6V
-
+
I
4V
4
U
-
4
+
+
5A
15V -
4
U
-
+
4
+
4 5A
+
5A
5A
4
U
20V -
4
U
-
-
例：求图示电路中的U。
+
5A
5A
2

电工技术第2章电路的分析方法课件

通常选用网孔列出的回路方程一定是独立的。
对网孔1：
R1 I1 +R3I3 =E1
对网孔2：
R2I2 +R3I3 =E2
联立三个方程，即可解出三个支路电流。
第一节支路电流法
支路电流法的解题步骤: 1）确定支路数b，选定各支路电流的参考方
向； 2）确定节点数n，列出（n-1）个独立的节
点电流方程； 3）确定余下所需的方程数b-(n-1)，选择网
第一节支路电流法
支路电流法：以支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律
（KCL、KVL）对节点和回路列方程组求解。
I1
A
I2
+
R1
R2 3 +
E1 -
I3
1
R3 2
E2 -
对上图电路支路数 b=3
B 节点数n =2
回路数 = 3 网孔数=2 若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程
第一节支路电流法
第二节网孔电流法
写成一般形式
R11Im1 + R12Im2 + R13Im3 E11
R21I m1
+
R22 Im2
+
R23 I m 3
E22
R31Im1 + R32Im2 + R33Im3 E33
E11 E1 - E3 - E4， E22 -E2 + E3， E33 E4 - E5 分别为网孔1、2、3中的电动势的代数和，凡电动势的正方向与网孔电流方向一致时，该电动势前取正号，反之取负号。
I2 I2 - I2
I3 I3 + I3
I1'
I2'
I1"

电工学课件(收藏版)-电路的分析方法

2.等效i 电阻Req
i
+
i1 i2
ik
in 等效 +
u R1 R2
Rk
Rn
u
Req
_
_
由KCL: 故有
i = i1+ i2+ …+ ik+ in= u / Req
u/Req= i = u/R1 +u/R2 + …+u/Rn=u(1/R1+1/R2+…+1/Rn)
即 1/Req= 1/R1+1/R2+…+1/Rn
u23Y
R3 i3Y +
3–
接: 用电压表示电流
Y接: 用电流表示电压
i1 =u12 /R12 – u31 /R31
u12Y=R1i1Y–R2i2Y
i2 =u23 /R23 – u12 /R12 (1) i3 =u31 /R31 – u23 /R23
u23Y=R2i2Y – R3i3Y (2) u31Y=R3i3Y – R1i1Y
35
32
25
R1 3 2 5 1.5 R2 3 2 5 0.6 R3 3 2 5 1
2-3 电源的两种模型及其等效变换
要构成电路，除了无源元件外，还需要有源元件→电源。实际电源有电池、发电机、信号源等，一个电源有两种不同的电路模型，按输出特性分电压源和电流源，它们是由实际电源抽象得到的电路模型，二端元件
1’
图 (b)
在上页图(a)中，右方虚线框中由几个电阻构成的电路可
以用一个电阻Req[见图(b)]替代。进行替代的条件是使图
(a)、(b)中，端子1–1’以右的部分有相同的伏安特性。电

第2章电路分析方法-PPT精品文档

E U
4 解联立方程组
根据未知数的正负决定电流的实际方向。（2-11）
支路电流法的优缺点
优点：支路电流法是电路分析中最基本的
方法之一。只要根据克氏定律、欧
姆定律列方程，就能得出结果。
缺点：电路中支路数多时，所需方程的个
数较多，求解不方便。
a b
支路数 B=4
需列4个方程式
（2-12）
2.1.2 结点电压法
结点电位的概念：
在电路中任选一结点，设其电位为零（用标记），此点称为参考点。其它各结点对参考点的电压，便是该结点的电位。记为： “VX”（注意：电位为单下标）。
（2-13）
注意：电位和电压的区别。电位的特点：电位值是相对的，参考点选得不同，电路中其它各点的电位也将随之改变；电压的特点：电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变。
R + E R 2R R 2R 2R 2R
-
+
-E
2R
（2-3）
对于复杂电路（如下图）仅通过串、并联无法求解，必须经过一定的解题方法，才能算出结果。如： I2
I1
I6 R6
I3
I4
I5
+
E3
-
R3
（2-4）
§2.1 基本分析方法
2.1.1 支路电流法
未知数：各支路电流。解题思路：根据克氏定律，列结点电流和回路电压方程，然后联立求解。
1 1 1 1 E 5 V V B A R R R 3 R 4 R 5 3 5
（2-18）
结点电流方程： A点： 1 B点：
I I2 I3 I3 I4 I5

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第2章电路的分析方法
2.1 电阻串并联联接的等效变换 *2.2 电阻星型联结与三角型联结的等效变换 2.3 电压源与电流源及其等效变换 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 *2.8 受控源电路的分析 2.9 非线性电阻电路的分析
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8V
–
电路的等效电阻
R =4Ω//（2Ω+4Ω// 4Ω）= 2Ω
I1=
8 2
=4A
I2=
1 2
I1 =2A
I3=
1 2
I2 =1A
I= I2+ I3=3A
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*2.2 电阻星形联结与三角形联结的等换
A
A
C
D
RO
RO
C
D
B B
Ia a
Ia
a
Ra Ib Ic b Rb
U E
O
I
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5：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
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2.3.2 电流源
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 U0=ISR0
理
想
电流源模型
电流源电流
源
O
I
IS
电流源的外特性
由上图电路可得:
U I IS R0 若 R0=
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。
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例题1：求图中电路的等效电阻RAB为（ b ）。
C A
1Ω
4Ω
D
6Ω
4Ω
8Ω
C
D
A 1Ω 4Ω 6Ω
B
B
4Ω
8Ω C
（a）4 Ω （b）5Ω （c）6Ω
经等效变换后，不影响其它部分的电压和电流。
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2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Ia a
Ra Ib Ic b Rb
Rc 等效变换
C
Ia
a
Ib
RRbacbRca
Ic b
C
电阻Y形联结
电阻形联结
条 Ra Rb Rab//(RcaRba) 件 Rb Rc Rbc//(RabRba)
例3：对图示电路求总电阻R12
1
2
2
R12 C
1
D
R12
2
1
2 1
1
0.8
1
1
0.4
2 2
1
0.8 0.4
1
R12 2.4 1.4
2.684
由图： R12=2.68
2
1
2
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例4：计算下图电路中的电流 I1
a I1
I1
。 a
4
8
d
4 c
4
d
Ra Rc c
5
4
+ b–
R0
I
+
U
RL
–
U 理想电压源
电压源模型
U0=E
电压源
由上图电路可得:
O
I
IS
E RO
若U =RE0 =–0IR0 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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理想电压源（恒压源）
I
+ E_
+
U _
RL
特点: (1) 内阻R0 = 0
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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；
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。
Rc
Y-等效变换 c
Ib Ic
b
RRbacbRca
c
电阻Y形联结
电阻形联结
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2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Ia
a
Ra Ib Ic b Rb
Rc 等效变换
C
Ia
a
Ib
RRbacbRca
Ic b
C
电阻Y形联结
电阻形联结
等效变换的条件：
对应端流入或流出的电流(Ia、Ib、Ic)一一相等，对应端间的电压(Uab、Ubc、Uca)也一一相等。
RCD=2Ω RCB= 8Ω//（RCD+6Ω）= 4Ω RAB =1Ω+ RCB = 5Ω
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例题2：求图示电路中的电流I为（ c ）。
4Ω
+ A 2Ω B 4Ω
8V
4Ω
–
C
（a）1A （b）2A （c）3A
C
I1
I2 I3 4Ω 4Ω I
I
A 2Ω B
C
4Ω
+
Ra Ib Ic b Rb
Rc 等效变换 c
Ia
a
Ib变换为形联结时
若 Ra=Rb=Rc=RY 时，有Rab=Rbc=Rca= R = 3RY；
将形联接等效变换为Y形联结时
若 Rab=Rbc=Rca=R 时，有Ra=Rb=Rc=RY =R/3
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Ra Rc Rca//(RabRbc)
据此可推出两者的关系
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2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Ia
a
Ia
a
Ra Ib Ic b Rb
等效变换
Rc
c
Ib Ic
RRbacbRca b
c
Y
Y
R ab
RaRb RbRc Rc
RcRa
R bc
RaRb RbRc RcRa Ra
5
4
+ b–
d
5
Rb
1
b
+
–
c Rc
2
12V
12V
解：R(42)(5 1)Ω2Ω5Ω (42)(5 1)
I145 2 1 5115A 21.2A
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2.3 电压源与电流源及其等效变换
2.3.1 电压源
+
电压源是由电动势 E
和内阻 R0 串联的电源的电路模型。
E -
5
Rb
b
+
–
12V
12V
解：将联成形abc的电阻变换为Y形联结的等效电阻
R aR ab R a R b R bc caR ca 4 4 48 8Ω 2Ω
44
84
Rb448Ω1Ω Rc448Ω2Ω
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例4：计算下图电路中的电流 a
I1
I1 。 I1
a
Ra
4
8
4
2
d
4 c
R ca
RaRb RbRc RcRa Rb
Ra
R ab
R ab R ca R bc R ca
Rb
R ab
R bc R ab R bc R ca
Rc
R ab
R ca R bc R bc R ca
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2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Ia a