2013中国矿业大学电工学简明教程(电工C)复习要点解析

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2 1 2 2
③ 不作用电源的处理： E = 0，即将E 短路； Is=0，即将 Is 开路。 ④ 解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方向相反时，叠加时相应项前要带负号。 ⑤ 应用叠加原理时可把电源分组求解，即每个分电路中的电源个数可以多于一个。
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例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4， R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。 a a + + + + + E1 E1 E2 E2 – – I – – R3 I3 U0 R2 I1 R1 I2 R2 R1 – b b 解：(1) 断开待求支路求等效电源的电动势 E E = U0= E2 + I R2 = 20V +2.5 4 V= 30V 或：E = U0 = E1 – I R1 = 40V –2.5 4 V = 30V E 也可用结点电压法、叠加原理等其它方法求。
+ E – R0 电压源由图a： U = E－ IR0 等效变换条件: E = ISR0 I + U – RL IS
R0
I U + R0 U –
RL
电流源由图b： U = ISR0 – IR0
E IS R0
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试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示例 1：电路中1 电阻中的电流。 2
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电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，例 1： R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。 a a + + E1 E2 R0 – – R3 I3 R3 I3 + I1 R1 I2 R2 E _ b b
有源二端网络
等效电源
注意：“等效”是指对端口外等效即用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变。
第1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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1.3.3 电压源与电流源的等效变换
+ 6V 3 2A 6 + 4V 4 1 I
解：统一电源形式
2 2
3
2A 2A
6
1A
4
1 I
2
4
I
1 4A
1A
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解：
2 2
2
4
I 1
+ 8V -
4
Iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1A
2
4A
1A
1
I 2A
I
1A 4
4
1
3A
2 1
2 I 3A 2A 21
I2 R2 0.5 5V 2.5V US
I2 1A 0.5A 0.5A 所以 I 2 I 2 US 5V 2.5V 7.5V US US
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1.7.1 戴维宁定理
任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为 E的理想电压源和内阻 R0 串联的电源来等效代替。 a I a I + 有源 + R0 RL U 二端 U RL + – E _ 网络 – b 等效电源 b 等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U0，即将负载断开后 a 、b两端之间的电压。等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。
R2
(a) 原电路
(b) E 单独作用叠加原理
IS单独作用
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注意事项： ① 叠加原理只适用于线性电路。 ② 线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，但功率P不能用叠加原理计算。例：
P1 I R1 ( I1 I1 ) R1 I1 R1 I1 2 R1
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E1 E2 40 20 I A 2.5 A R1 R2 4 4
例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4， R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。 a a + E1 + E2 – – R3 I3 R2 R0 I1 R1 I2 R2 R1 b b 解：(2) 求等效电源的内阻R0 除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路）从a、b两端看进去， R1 和 R2 并联 R1 R2 所以，R0 2 R1 R2 求内阻R0时，关键要弄清从a、b两端看进去时各电阻之间的串并联关系。总目录章目录返回上一页下一页
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1.6 叠加原理
叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。 + E– R1 + E = – R2 R1
IS
I1
I2
I1'
I2'
+ R2 R1
IS I1'' (c)
I2''
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电路如图，已知 E =10V、IS=1A ，R1=10 例 1： R2= R3= 5 ，试用叠加原理求流过 R2的电流 I2 和理想电流源 IS 两端的电压 US。 R2 R2 R2 + I2 I2' + I2 + + + E R1 R3 IS US E R1 R3 US' R1 R3 IS US – – – – – (b) E单独作用 (c) IS单独作用 (a) 将 IS 断开将 E 短接 E 10 解：由图( b) I 2 A 1A R2 R3 5 5
I2 R2 1 5V 5V US
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例1：电路如图，已知 E =10V、IS=1A ，R1=10 R2= R3= 5 ，试用叠加原理求流过 R2的电流 I2 和理想电流源 IS 两端的电压 US。 R2 R2 R2 + + I2 I2 + I2' + + E R1 R3 IS US E R1 R3 US' R1 R3 IS US – – – – – (a) (b) E单独作用 (c) IS单独作用 R3 5 解：由图(c) I 2 IS 1 0.5A R2 R3 55