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电路分析ppt第四章

电路分析ppt第四章

(b)开路、短路法(即适用于纯电阻电路、也适用于含受控源电路)
原理:
U oc I sc
R0
(c)伏安法(外加电源法)(适用于纯电阻电路及含受控源电路) 原理:
端口也可外 接电流源
R0
Us I
令内部独立源为零 (Uoc=0)
注意:区别 (b),(c) 中电流、电压的方向及内部电源的处理。 (b)开路、短路法:内部独立源不置零 (c)伏安法:内部独立源置零 这两种方法多用于 含受控源电路,纯 电阻电路一般不用
6 I1 +3I=9
I=-6I/3=-2I Isc=I1=9/6=1.5A I=0
Req = Uoc / Isc =9/1.5=6
(3) 等效电路
a
+ Req + Uoc – b 3 U0 -
Uoc=9V Req = 6
U0
3 6 3
9 3V
综合应用题
图示线性电路,已知RX=0时, IX=8A, U=12V; 当RX =时,U X =36V, U=6V 。
则: U=3+(-1)=2(V)


(1)叠加定理成立条件是线性电路。 (2)受控源不单独作用,独立源单独作用的含义是令 其他独立源为零,电阻和受控源不动。 独立源为零的含义是:电压源短路,即在该电 压源处用短路替代;电流源开路,即在该电流处用 开路替代。 (3)计算代数和时,注意各分量前的“+‖,“-‖号。 (4)功率不服从叠加定理。 (5)电源单独作用时,可以“单干”,也可以按组。
1 150
1500()

I sc
R0
( A)
U oc I sc

求U0 。 6 – 6I + a

电路分析基础4电路的基本定理课件.pptx

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将3Ω支路用0.5A的电流源替代
U1
2
0.5 2
0.5V
例2 求如图所示电路中的电流I。
2U 4Ω 2Ω
I
+
+
5Ω 4Ω 8V 6Ω U
-
-
4Ω 2Ω
12A
I
+ 4Ω 8V
-
+ 6Ω U
-
解: U 6 8 6V 26
将受控源支路用电流源替代
4Ω 2Ω
(1)电流源单独作用 4Ω 2Ω
12A
I
+ 4Ω 8V
方法1:电阻化简法: 如果含源单口网络中不含有受控源,则 将内部独立源全部置零后,根据串并联化简或Y-Δ等效变换求 得Ro。
R1 IS +
R2
-
US
R3
R4
由独立电源与电 阻构成的有源单口 网络
R1
R2
R3
R4
独立电源零处 理后的无源网络
Ro Ro=R1//R2+R3//R4

思考:
①对于含受控源的电路,求等效电阻时,有源二端网络内部 独立源置零,受控源是否也要置零? 答案:受控源不能置零!! ②对于含受控源的有源二端网络,如何求其等效内阻?
uab
6
6
3
1U2s
8V
(3)根据叠加定理, uab uab' uab'' 0 求得US=-15V
例4 电路如图所示,已知R5=2
R1= R2= R3=1 , R4= R6= 1 ,Is1=1A, R1
US1= US2= 2V,求电流 Us1
I.
R2
IS1
R6
R3

第四章电路基本定PPT课件

第四章电路基本定PPT课件

路,如图(b)(c),受控源均保留在电路中。
• 图(b)I1ˊ=I2ˊ=12/(8+4)=1A

Usˊ=-5I1ˊ+4I2ˊ=-5+4=-1v
• 图(c)I1〞= -
4 8+4
× 3 =-1A

Us〞=-5I1〞-8I1〞=5+8=13v
• 所以
Us=Usˊ+Us〞=-1+13=12v
.
6
• 替代定理:
• 在电路中,若某支路的电压和电流分别为 Uk和Ik,则不论该支路由什么元件组成, 只要此支路与其它支路无耦合关系,该支 路就可以用一个电压为Us=Uk的独立电压源 或电流为Is=Ik的独立电流源来替代。替代 前后电路中其它部分的工作状态保持不变。
• 替代定理又称置换定理。
.
7
• 例 如图( a)所示,试分析替代前后电压电流的变化情况。
• 任何一个与外电路无耦合关系的线性有源二端网 络,对外电路来说都可以用一个电压源和一个电 阻的串联支路来替代。
• 其中,电压源的电压等于有缘二端网络的开路电 压,串联电阻等于网络中所有独立电源为零值时 (无源二端网络)的等效电阻。
• 该电压源和电组串联支路称为戴维南等效电路 。
• 应用替代定理、叠加定理可证明戴维南定理。
• 分析:图(a)有
• 节点分析法可得:
UA=
8 1
+
4 2
11
22
I1=
8-5 1
=3A
I1 A I2
1Ω 2Ω
I3 3A

A I2 I3
2Ω 2Ω
I2=
5-4 2
=0.5A
I3=

电路课件(邱关源)04第四章电路定理

电路课件(邱关源)04第四章电路定理

( 3)
i3 = i3 + i3 + i3
(1) ( 2)
( 3)
上述以一个具体例子来说明叠加的概念, 上述以一个具体例子来说明叠加的概念,这个方 法也可推广到多个电源的电路中去。 法也可推广到多个电源的电路中去。
叠加定理: 叠加定理
在线性电路中, 任一电流(或电压 或电压)都是电路中各个独立 在线性电路中 , 任一电流 或电压 都是电路中各个独立 电源单独作用时,在该处产生的电流(或电压 的叠加( 或电压)的叠加 电源单独作用时 , 在该处产生的电流 或电压 的叠加 ( 代数 和)。 使用叠加定理应注意以下几点: 使用叠加定理应注意以下几点: (1)叠加定理适用于线性电路,不适用于非线性电路。 )叠加定理适用于线性电路,不适用于非线性电路。 (2)在叠加定理中,不作用的电压源置零,在电压源处 )在叠加定理中,不作用的电压源置零, 用短路代替; 不作用的电流源置零, 用短路代替 ; 不作用的电流源置零 , 在电流源处用开路 代替。 电路中所有电阻都不予更动,受控源则保留在各 代替。 电路中所有电阻都不予更动 , 分电路中。 分电路中。
i2 = im1 − im2
= i2 + i2 + i2
(1) ( 2)
R21 + R22 R11 + R12 + R21 + R22 R11 + R12 us1 − us2 + us3 = ∆ ∆ ∆
( 3)
i3 = im2
(1)
R11 + R21 − R21 − R11 us1 + us2 + us3 = ∆ ∆ ∆
( 2)
4 4Ω U I1 = − × 4 = −1.6 A 4+6 6 ( 2) I2 = × 4 = 2.4 A 4+6 ( 2) ( 2) ( 2) U 3 = −10 I 1 + 4 I 2 = −10 × ( −1.6 ) + 4 × 2.4 = 25.6V

精品课件-电路定理PPT课件

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扩音机为例
Ri
R=8Ω
信号源的内阻Ri为 1kΩ,扬声器上不可能得到最大功率。为了使阻抗匹配,在信号源和扬声器之间连上一个变压器。
变压器
变压器还有变换负载阻抗的作用,以实现匹配,采用不同的变比,把负载变成所需要的、比较合适的数值。
含源一端口外接可调电阻R,当R等于多少时,它可以从电路 中获得最大功率?求此最大功率。
3、叠加时要注意电流和电压的参考方向与电源分别作用时的方向关系(代数和);4、不能用叠加定理来计算功率,因为功率不是电流或电压的一次函数。以电阻为例:
=
+
图a
图b
图c

在图b中
在图c中
图b
图c
所以
=
+
受控电压源
求u3
例:
在图b中
在图c中
所以
(b)
(c)
=
+
上例中,增加一个电压源,求u3
在图b中
替代定理既适用于线性电路也适用于非线性电路.
另外,支路K也可用一个电阻来代替,替代电阻为Rs:
+
+
=8V
例:
工程实际中,常常碰到只需研究某一支路的电压、电流或功率的问题。对所研究的支路来说,电路的其余部分就成为一个有源二端网络,可等效变换为较简单的含源支路(电压源与电阻串联或电流源与电阻并联支路), 使分析和计算简化。戴维宁定理和诺顿定理正是给出了等效含源支路及其计算方法。
精品课件-电路定理
4.1 叠加定理
一、内容 在线性电阻电路中,任一支路电流(或支路电压)都是电路中各个独立电源单独作用时在该支路产生的电流(或电压)之叠加。
二、说明 1、叠加定理适用于线性电路,不适用于非线性电路; 2、叠加时,电路的联接以及电路所有电阻和受控源都不予更动;

第四章电路定理 55页PPT文档

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§4.1叠加定理 在线性电路中有多个独立电源,在某支路中 产生的电流(或电压)可看作每个独立电 源单独作用在该支路产生的电流(或电压) 的代数和。这就是叠加定理。
电路如图:
证明:在图(a)中有:
(IRb1IRS2)IaR2Ib US
+
US I2 + IS
R1
IRa 2
U2 I-b
由此可得:
从而有U :S U rI ( RR 21 I R 2 R)1IR R22r UIS3VR1
US R2
r
电流源IS单独作用时(此时US=0)由图(c)可得:
(R 1 R 2)I R 2IS rI 由此可解得;
I

R1
R2 R2
r
IS
所以有:U R 2(IIS)R R 1 1R 2R 2R 2r rIS9V
图(a)与图(c)比较:
(Un2=U)
由图(a)可得节点①方程:(R 11R 12R 13)U n1R 13U n2U R S 22
1R3 2
R3
3 R3 4
由图(c)可 得节点③方程:
R1
R2 Ia +
-
I + IbRUR1 -
IR c+2 US2
-
Id
I
R1
R+2 US2
-
+ U -
(a)
解:各支路电流
i1 R1 i3 R3
R5
如图所标注:
假设:i5 i5 1A,

+ 120V
-
uS20Ω
iR2 2220ΩΩ
Ri4242Ω0Ω
i5 R6
则 uBC (R 5R 6)i5 2V 2

电路第4章ppt课件

电路第4章ppt课件

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: 1、叠加定理只适用于线性电路求电压和电流 、叠加定理只适用于线性电路求电压和 适用于线性电路求电压 不能用叠加定理求功率。 不能用叠加定理求功率。
线性电路中,电压、电流是独立源的线性函数, 线性电路中,电压、电流是独立源的线性函数,而功率是独 立源的二次函数
N2
1
若已知端口电压: 若已知端口电压:
1
i
N1
+
u =α
N2
u
1/ 1
+ us= α
-
N1
i + u
1/
i =β
若已知端口电流
N1
i
+
u
1/
is= β
N2
可作类似的替代。 注:(1)对N1可作类似的替代。 ( 2 )注意电压源 us 的方向与被替代网络端口电压 u 的方向相同; 的方向相同;电流源 is与被替代网络端口电流 i 的方向相 同。
定理: 由两个单口网络N 联接组成的电路, 定理 : 由两个单口网络 1和 N2联接组成的电路, 若已知端口电压值为α、 电流值为β, 若已知端口电压值为 、 电流值为 , 则可以用一 或用一个电流值为β 个电压值为α的电压源或用一个电流值为 个电压值为α的电压源或用一个电流值为β的电流 来代替单口网络N 源 来代替单口网络 1 或 N2 , 替代后电路中所有电 压和电流将保持原有(替代前)的值不变。 压和电流将保持原有(替代前)的值不变。
∆ l1 ∆11 ∆ 21 il 1 = uS 11 + uS 22 + L + uSll ∆ ∆ ∆
再将u 代入,便有: 再将us1、us2、…、usb代入,便有:

电路课件-第四章电路定理11 86页PPT文档

电路课件-第四章电路定理11 86页PPT文档
零(电压源短路,电流源开路)后,所得无源一端 口网络的输入电阻。常用下列方法计算:
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①无源一端口的输入电阻的方法;
②开路电压,短路电流法。
R eq

u oc isc
Req +
Uoc -
i
a +
u
-b
返回 上页 下页
注意
外电路可以是任意的线性或非线性电路。
例1 计算Rx分别为1.2、
10V -
1 +
+ + u(1) 2i(1) - -
2 i (2)
1 + 5A
+ u(2)
2i (2) -

10V电源作用: i(1)(1 0 2i(1))/2 (1 ) i(1) 2A
u ( 1 ) 1 i( 1 ) 2 i( 1 ) 3 i( 1 ) 6 V
5A电源作用: 2 i(2 ) 1 (5 i(2 )) 2 i(2 ) 0 i(2) 1A u (2 ) 2 i(2 ) 2 ( 1 )2 V
––
–– 66II++ Io
II
+ ++ 3UU0UC 0
– ––
Uoc=9V
②求等效电阻Req
独立源置零
U=6I+3I=9I
U =9 (2/3)I0=6Io
I=Io6/(6+3)=(2/3)Io Req = U /Io=6
返回 上页 下页
方法2:开路电压、短路电流 6
6I –+
(Uoc=9V) 6 I1 +3I=9 6I+3I=0
I2R1 ER2 R1R 1R2ISI2' I2"
返回 上页 下页

《电路定理》课件

《电路定理》课件

通过将有源二端网络中的独立 电源置零,计算出等效电阻。
计算短路电流,即独立电源置 零后,在二端点处加一无穷小 电阻,计算流过该无穷小电阻 的电流。
根据诺顿定理的表述,将等效 电阻和短路电流并联起来,得 到等效电路模型。
戴维南定理与诺顿定理的应用实例
STEP 03
STEP 02
解决实际工程中的电路问 题,如设计电源电路、分 析电子设备的性能等。
《电路定理》PPT课 件
• 电路定理概述 • 基尔霍夫定律 • 欧姆定律 • 叠加定理 • 戴维南定理与诺顿定理
目录
Part
01
电路定理概述
定义与性质
基础概念
电路定理是研究电路网络的基本规律,它描述了电路中电流、电压和功率之间的关 系。
电路定理具有封闭性、线性、时不变和因果性等性质。
电路定理的重要性
核心地位 电路定理是电路分析的核心,是理解和设计电路的基础。
通过电路定理,可以推导出各种电路方程,解决实际工程问题。
电路定理的应用场景
广泛应用 在电力传输、通信、控制等领域,电路定理都有广泛的应用。
通过应用电路定理,可以提高电路的性能,降低能耗,优化设计。
Part
02
基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律
根据戴维南定理的表述, 将等效电阻和开路电压串 联起来,得到等效电路模 型。
诺顿定理的表述
诺顿定理:任何一个线性有源二 端网络,对其外部电路而言,都 可以等效为一个电流源和电阻并
联的电路模型。
电流源的电流等于有源二端网络 的短路电流。
电阻等于有源二端网络中所有独 立电源置零后的等效电阻。
诺顿定理的证明
详细描述
基尔霍夫电压定律是电路分析中的基本定律之一,它适用于任何电路元件和闭 合路径。通过设定参考方向,可以方便地应用基尔霍夫电压定律进行电路分析 。
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U
K = Us / U
UL= K IL RL
四、可加性 (additivity property)
us1
R
r1
例7
us2
R
r2
us1
r1+ r2
us2 R
k1 us1 R k1 r1 例8
k2 us2 R k2 r2
例9
us1 us2
R
r
线性
k1 us1
k1 r1+ k2 r2
k2 us2 R
k us1 k us2 R
一端口网络,对外电路来说,可以用一个独立电压源Uoc 和电阻Req的串联组合来等效替代;其中电压Uoc等于端 口开路电压,电阻Req等于端口中所有独立电源置零后端 口的等效电阻(输入电阻)。
例1 解:
求:I及9Ω电 阻上的功率?
+
I 3 0.2(A) 96
I 6 20.8(A) 69
P 9 0.2290.3(W 6) P 9 0.8295.7(W 6)
III1(A )
P9I2R9(W)
6
例2
求图中电压u。
+ 10V

解: (1) 10V电压源单独作用,
4A电流源开路 6
+10 I1''–
+
+
4 U1" Us'' 4A


I1
10 64
1A
Us'= -10 I1'+U1’= -10 I1'+4I1' = -101+41= -6V
I14 4641.6A U1446649.6V
Us"= -10I1"+U1”
= -10 (-1.6)+9.6=25.6V 共同作用: Us= Us' +Us"= -6+25.6=19.6V
把 usi 系数合并为Gji
us1 usb
b
G uji si i 1
第i个电压源单独作用时在 第j 个回路中产生的回路电流
ij1 ij2 iji ijb
支路电流是回路电流的线性组合,支路电流满足叠加定理。
同样可以证明:线性电阻电路中任意支路的电压等于各 电源(电压源、电流源)在此支路产生的电压的代数和。
kr
线性电路中,所有激励都增大(或减小)同样的倍数, 则电路中响应也增大(或减小)同样的倍数。
4-2 替代定理 (Substitution Theorem)
任意一个线性电路,其中第k条支路的电压已知为uk(电流
为ik),那么就可以用一个电压等于uk的理想电压源(电流等于
ik的 独立电流源)来替代该支路,替代前后电路中各处电压和电
三、齐性原理(homogeneity property) 当电路中只有一个激励(独立源)时,则响应(电压或电流)
与激励成正比。
us
R
r
kus R kr
例6
R1
+ Us
+ U
R2
–-
R3 R4
R5 IL
+ RL UL


法一:分压、分流。
法二:电源变换。
法三:用齐性原理(单位电流法)
设 IL =1A
流均保持不变。
ik
A+ uk
支 路
–k
A
+
– uk
A
ik
证明: A
A ik
+支
uk
路 k
A

B A
A ik
+
+
uk
uk


B
A ik
支+
路 uk k–
–uk
+
B

C uk +
AC等电位
说明 1、替代定理适用于线性、非线性电路、定常和时变电路。 2、替代定理的应用必须满足得条件: 1) 原电路和替代后的电路必须有唯一解。
二、应用叠加定理时注意以下几点 1、叠加定理只适用于线性电路求电压和电流; 不能用叠加定理求功率(功率为电源的二次函数)。 不适用于非线性电路。 2、应用时电路的结构参数必须前后一致。 3、不作用的电压源短路;不作用的电流源开路。 4、含受控源(线性)电路亦可用叠加,受控源应始终保留。 5、叠加时注意参考方向下求代数和。
2.5A
1A
2.5A
10V
2 5V
5 10V
2 5V
1.5A
?
A
1A
++ 1V _1V 1A
B
满足
A
A
+
1A +
1V 1
?
B
不满足
B
? 5V
1A
2) 被替代的支路和电路其它部分应无耦合关系。
4-3 戴维宁定理和诺顿定理 (Thevenin-Norton Theorem)
一、戴维宁定理
任何一个含有独立电源、线性电阻和线性受控源的
+ 10V

+
4 u' –
(2) 4A电流源单独作用,
10V电压源短路 6
+
4 u''
4A

u'=4V
u"= -42.4= -9.6V
共同作用:u=u'+u"= 4+(- 9.6)= - 5.6V
例3 求电压Us 。
I1 6
+ 10 I1 –
+ 10V

+
4
Us 4A

解: (1) 10V电压源单独作用:
例4
当 Us=1 (V), Is=1 (A)时,U2=0 (V) Us=10 (V), Is=0 (A)时,U2=1 (V)
求:当Us=0 (V), Is=10 (A)时,U2=?
解: U 2K 1 U s K 2Is
代入已知条件得
K1 K 10 K1
2 1
0
U20.1Us0.1Is
0.100.110 1(V)
I1' 6
+ 10 I1'–
+
10V –
+
+
4 U1' Us'


(2) 4A电流源单独作用:
I1'' 6
+10 I1''–
+
+
4 U1" Us'' 4A


Us'= -10 I1'+U1'
Us"= -10I1"+U1”
I1' 6
+ 10 I1'–
+ 10V

+
+
4 U1' Us'


I1'' 6
第四章节-电路定理
4-1 叠加定理 (Superposition Theorem)
一、叠加定理 在线性电路中,任一支路电流(或电压)都是电路中
各个独立电源单独作用时,在该支路产生的电流(或电 压)的代数和。
单独作用:一个电源作用,其余电源不作用
不作用的
电压源(us=0) 短路 电流源 (is=0) 开路
K1 K2
0.1 0.1
例5 K处于1时,I31= - 4 (A) K处于2时,I32= 2 (A) 求:K处于3时,I33= ?
解: I3K1UsK2Us
I31K I3 1U 2 s KK 1U2s(120 )4
I320.6Us I33 20.655 (A )
K 1U s K2
2 0.6
举例证明定理 i1
+R1ia
R2 + ib
R3 +
–us1 –us2 –us3
i11
i12
+R1ia1
R2 ib1
R3
–us1
R1ia2
R2 + ib2
R3
–us2
证明
i1 = i11 + i12 + i13
i13
R1ia3
R2 R3 ib3 + –us3
Δ Δ 1 ju s1 1 Δ Δ 2 ju s2 2 Δ Δ jju sj j Δ Δ lju sll
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