电工电子技术课件

电工电子技术 高职高专 ppt 课件
第2章 电阻电路的分析方法
I1 A I2 R1 R2 R3 US1 US2 I3
I1 ＇
B
A I3 ＇ I2 ＇
a)
I1 " A I2 " R2 I3 "
R1 R2 US1 R3
R1 U S2
R3
B b)
I1= I1′－I1" I2= I2"－I2′ I3= I3′+ I3"
书名：电工电子技术 ISBN： 978-7-111-41034-8 作者：秦雯 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
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第2章 电阻电路的分析方法
第2章
2.1 2.2 2.3 2.4
电阻电路的分析方法
简单电阻电路的分析 支路电流法 叠加原理 戴维南定律
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第2章 电阻电路的分析方法
2.1简单电阻电路的分析
2.1.1欧姆定律
它指出：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。 数学表达式为 R=U/I 若电阻两端的电压和流过的电流具有相同的参考方向， 则数学表达式为
U=IR
若两者的参考方向不一致，则数学表达式为
U=-IR
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B
第2章 电阻电路的分析方法
2.3叠加原理
叠加原理是线性电路的一个基本定理。其内容描 述为：在线性电路中，有多个独立电源共同作用时， 任一支路的电压或电流，等于电路中每个独立电源 单独作用时产生的电压或电流的代数和。 一个独立电源单独作用，意味着其他电源不作用， 应该除去。对电压源来说，不作用就是输出电压为 零，可以用短路代替；对电流源来说，不作用就是 输出电流为零，可以用开路代替。要注意，如果电 源有内阻，则内阻应保留在原处不能除去。
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第2章 电阻电路的分析方法
2.4.2诺顿定律
诺顿定律:任何一个有源二端网络，都可以用一 个理想电流源和内阻并联的电流源模型来等效代 替。该理想电流源的电流IS等于有源二端网络的 短路电流；内阻RS等于该有源二端网络无源化后 的网络电阻。
第2章 电阻电路的分析方法
例2-12
用诺顿定律求解图a中的支路电流I3。
Gk Ik=GkU= I G
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k 1
第2章 电阻电路的分析方法
2.1.4电阻的混联
电路中电阻的串联和并联同时存在，这种联接 方式称为电阻的串、并联或混联。 电阻混联的计算求解步骤一般是： 1）识别各电阻的串、并联关系，将电路逐 步化简，用一个等效电阻来代替。 2）用欧姆定律算出总电压（或总电流）。 3）分别解出各个所求电阻上的电流和电压。
B c)
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第2章 电阻电路的分析方法
应用叠加原理时，应注意以下几点： 1）叠加原理只适用于线性电路，不适用于非 线性电路。 2）各个电源分别单独作用时，对不作用的电 源应去掉。即电压源用短路代替，电流源用开路 代替，而其他元件（包括电源内阻）都不应变动。 3）将原电路分解成各电源单独作用时，各支 路电流、电压的参考方向可以任意假定。但要注 意在叠加时是各分量的代数和，即各分量与原电 路中总量的参考方向一致取正号，不一致取负号。 4）叠加原理不能用来计算线性电路中的功率。
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第2章 电阻电路的分析方法
例2-5 求图2-8a所示电路中A、B两点间的等效电阻 RAB。已知R1 =5Ω ，R2 =6Ω ，R3 =3Ω ，R4 =20Ω ， R5 =10Ω ，R6 =8Ω 。
R1 R2 R1 R5 R4 R5 A R4 B R6 A
R3
R2 R6 R3 B
I3= UO/( RS+ R3)
第2章 电阻电路的分析方法
可得到应用戴维南定律分析电路的一般步骤： 1）找到待求量所在支路，将该支路从电路中分离， 剩余的电路就是需要等效的有源二端网络。 2）根据戴维南定律画出等效电路。 3）求解有源二端网络的开路电压UO。 4）将有源二端网络中电源去除（无源化），解出 网络等效电阻即内阻RS。 5）把UO、RS代入戴维南定律等效电路，得到待求量。
第2章 电阻电路的分析方法
2.1.2电阻的串联
I R1 U R2 U2 U1 U R I
a)电阻的串联
b)等效电阻
图2-2 串联电阻的等效
串联电阻的等效电阻 等于各电阻之和。 这个结论可以推广至n个 电阻的串联，即 R=R1+R2+…+Rn U
Rk 电阻串联时，各电阻上的电压为Uk=RkI= R
各个串联电阻的电压与电阻值成正比。 R1 两个电阻分得的电压为U1=R1I= R R U
a)
b)
图2-8例2-5图
解：RAB= R5+ R1∥R4+ R2∥R3+ R6=24Ω
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第2章 电阻电路的分析方法
2.2支路电流法
支路电流法解题的一般步骤如下： 1）假定b条支路电流的参考方向，确定网孔及网孔绕 行方向。 2）对n个节点，列出n－1个独立节点的KCL方程。 3）对各网孔列出b－(n－1)个独立KVL方程。 4）对上述b个独立方程联立求解，得出各支路电流.
I1 I3 I2 R1 Ⅰ US1 US2 R2 Ⅱ
A
网孔是平面电路中的回路，在该回 路内部不存在其他支路。本例题中 只有回路Ⅰ和回路Ⅱ满足网孔定义.
对A点列KCL方程：I1+ I2－I3=0 网孔Ⅰ有KVL方程： R3 US1+I2R2=I1R1+US2 网孔Ⅱ有方程： US2= I2R2+I3R3
1 2
R2 U2=R2I=R R 1 2
U
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第2章 电阻电路的分析方法
2.1.3电阻的并联
I U R1 R2 I
…
Rn
U
U
R
a)电阻的并联
b)等效电阻
图2-5 并联电阻的等效
等效电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和，即 n 1 1 1 1 1 R R1 R2 Rn k 1 Rk 每个电阻的电流与 它们各自的电导成 也可以表示为电导形式 n 正比，与各自的电 G=G1+G2+…+Gn= Gk 阻成反比。 通过各电阻的电流为
第2章 电阻电路的分析方法
A R1 I3 R2 R3 US1 US2 B a)原电路 UO RS
A I3 R3 B b)戴维南等效电路
A R1
A
R2 UO R1 R2 US2 B c)求开路电压 d)求网络等效电阻 B
RS
US1
UO= US2+
U S1 U S2 R2 R1 R2
R1 R2 RS = R1 R2
A R1 I3 R2 R3 US1 US2 B a)原电路 UO B b)戴维南等效电路 RS R3 A I3
A I3 IS RS B a)诺顿等效电路 b)求短路电流 R3 US1 US2 R1 R2
A
IS B
IS=US1/R1+ US2/R2
R1 R2 RS = R1 R2
RS IS I3 = RS R3
第2章 电阻电路的分析方法
2.4戴维南定律
戴维南定律是分析线性二端口网络的一个重要定律。所谓二端口 网络，就是指任何具有两个与外电路相连的端口的电路（网络）。
2.4.1戴维南定律及应用
戴维南定律指出：任何一个有源二端网络，对其外电路 来说，都可以用一个理想电压源和内阻串联的电压源模 型来等效代替。该理想电压源的电压等于有源二端网络 的开路电压U0；内阻RS等于该有源二端网络无源化后的 网络等效电阻。 有源二端网络无源化是指，将原网络中的所有理想 电源除去。除去理想电压源是对其作短路处理，使US=0； 除去理想电流源是将其开路，使IS=0。