電路的分析方法電路PPT課件

1、2-1電阻串并聯(lián)的等效變換一、電阻的串聯(lián)ababR1R2RnRR = R1 + R2 + + Rn =n1iiR分壓作用：URRIRU111應(yīng)用：降壓、限流、調(diào)節(jié)電壓等。第1頁(yè)/共39頁(yè)二、電阻的并聯(lián)R1R2RnI1I2InRniinRRRRR12111.111也可寫(xiě)成：n1iin21GG.GGG（G = 1/R 稱(chēng)電導(dǎo)，單位為西門(mén)子）今后電阻并聯(lián)用“/”表示例：1 / R2第2頁(yè)/共39頁(yè)應(yīng)用：分流、調(diào)節(jié)電流等并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比（分流公式）因此，并聯(lián)的負(fù)載愈多 ，則總電阻愈小，電路中的總電流和總的功率也就愈大。但是每個(gè)負(fù)載的電流和功率卻沒(méi)有變化（嚴(yán)格地講，基本上不變）第3頁(yè)/共

2、39頁(yè)2-3 2-3 電源的兩種模型及其等效變換電路元件主要分為兩類(lèi)：a) 無(wú)源元件電阻、電容、電感。b) 有源元件獨(dú)立源、受控源 。 獨(dú)立源主要有：電壓源和電流源。第4頁(yè)/共39頁(yè)定義：能夠獨(dú)立產(chǎn)生電壓的電路元件。電壓源分為：理想電壓源和實(shí)際電壓源。一、電壓源第5頁(yè)/共39頁(yè)1.理想電壓源 （恒壓源）: RO= 0 時(shí)的電壓源.特點(diǎn)：（3）電源中的電流由外電路決定。IE+_abUab伏安特性IUabE（2）電源內(nèi)阻為 “RO= 0”。（1）理想電壓源的端電壓恒定。（4）理想電壓源不能短路，不能并聯(lián)使用。第6頁(yè)/共39頁(yè)伏安特性電壓源模型oIREURo越大斜率越大2. 實(shí)際電壓源UIRO+-E

3、IUEIRO第7頁(yè)/共39頁(yè)恒壓源中的電流由外電路決定設(shè): E=10VIE+_abUab2R1當(dāng)R1 R2 同時(shí)接入時(shí)： I=10AR22例 當(dāng)R1接入時(shí) ： I=5A則：第8頁(yè)/共39頁(yè)REI 恒壓源特性中不變的是：_E恒壓源特性中變化的是：_I_ 會(huì)引起 I 的變化。外電路的改變I 的變化可能是 _ 的變化， 或者是_ 的變化。大小方向+_I恒壓源特性小結(jié)EUababR第9頁(yè)/共39頁(yè)1.理想電流源 （恒流源): RO= 時(shí)的電流源. 特點(diǎn)：（1）輸出電流恒定。abIUabIsIUabIS伏安特性（3）輸出電壓由外電路決定。（2）理想電流源內(nèi)阻為無(wú)窮大（ RO= ）。（4）理想電流源不能開(kāi)

4、路，不能串聯(lián)使用。二、電流源第10頁(yè)/共39頁(yè)2. 實(shí)際電流源ISROabUabIoabSRUIIIsUabI外特性 電流源模型RORO越大特性越陡第11頁(yè)/共39頁(yè)恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè): IS=1 A R=10 時(shí)， U =10 V R=1 時(shí)， U =1 V則:例第12頁(yè)/共39頁(yè)恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是：_Is恒流源特性中變化的是：_Uab_ 會(huì)引起 Uab 的變化。外電路的改變Uab的變化可能是 _ 的變化， 或者是 _的變化。大小方向RIUsababIUabIsR第13頁(yè)/共39頁(yè)恒流源舉例IcIbUcebcII 當(dāng) I b 確定后，I c 就基本確定了。

5、在 IC 基本恒定的范圍內(nèi) ，I c 可視為恒流源 (電路元件的抽象) 。晶體三極管cebIb+-E+-UceIc第14頁(yè)/共39頁(yè)電壓源中的電流如何決定？電流源兩端的電壓等于多少？例IE R_+abUab=?Is原則：Is不能變，E 不能變。EIRUab電壓源中的電流 I= IS恒流源兩端的電壓第15頁(yè)/共39頁(yè)恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒流源不 變 量變 化 量E+_abIUabUab = E （常數(shù)）Uab的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì) Uab 無(wú)影響。IabUabIsI = Is （常數(shù)）I 的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì) I 無(wú)影響。輸出電流 I 可變 - I 的大小、方向

6、均由外電路決定端電壓Uab 可變 -Uab 的大小、方向均由外電路決定第16頁(yè)/共39頁(yè)1、理想電源串聯(lián)、并聯(lián)的化簡(jiǎn)電壓源串聯(lián)：n21E.EEE電流源并聯(lián)：n21I.III（電壓源不能并聯(lián)）（電流源不能串聯(lián)）三、電壓源與電流源的等效變換第17頁(yè)/共39頁(yè)等效互換的條件：對(duì)外的電壓電流相等（外特性相等）。IRO+-EbaUabUabISabI RO2、實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源的等效變換UIoUIoE0REIS=電壓源外特性電流源外特性0SREI第18頁(yè)/共39頁(yè)等效互換公式oabRIEUIRO+-EbaUabRIRIRIIUoososabISabUabIRO則oRIERIRIoosRIEosRRo

7、oI = I Uab = Uab若第19頁(yè)/共39頁(yè)ooosRRREIRRRIEooosaE+-bIUabRO電壓源電流源UabROIsabI 第20頁(yè)/共39頁(yè)等效變換的注意事項(xiàng)“等效”是指“對(duì)外”等效（等效互換前后對(duì)外伏-安特性一致），對(duì)內(nèi)不等效。(1)時(shí)例如:IsaRObUabI RLaE+-bIUabRORLRO中不消耗能量RO中則消耗能量0IIEUUabab對(duì)內(nèi)不等效對(duì)外等效RL=第21頁(yè)/共39頁(yè)注意轉(zhuǎn)換前后 E 與 Is 的方向相同(2)aE+-bIROE+-bIROaIsaRObIaIsRObI第22頁(yè)/共39頁(yè)(3)恒壓源和恒流源不能等效互換abIUabIsaE+-bI0ER

8、EIoS（等效互換關(guān)系不存在）第23頁(yè)/共39頁(yè)（4）理想電源之間的等效電路aE+-bIsaE+-baE+-bRO與理想電壓源并聯(lián)的元件可去掉第24頁(yè)/共39頁(yè)aE+-bIsabIsabRIs與理想電流源串聯(lián)的元件可去掉第25頁(yè)/共39頁(yè)111REI 333REI R1R3IsR2R5R4I3I1I應(yīng)用舉例-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?第26頁(yè)/共39頁(yè)(接上頁(yè))IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I第27頁(yè)/共39頁(yè)454RRREEIdd+RdEd+R4E4R5I-(接上頁(yè))ISR5R4IR1/R2/R3I1+I3 4432132131/

9、RIERRRRRRRIIESdd第28頁(yè)/共39頁(yè)10V+-2A2I討論題?IA32410A72210A5210III哪個(gè)答案對(duì)?+-10V+-4V2第29頁(yè)/共39頁(yè) 在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路(電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變)中，任何支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。二、原理:一、特點(diǎn) 線性電路分析，將復(fù)雜電路轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單電路22112211)(IIEEIU其中： 是僅與 電路參數(shù)有關(guān)的常數(shù)2121,疊加原理的電路圖表示2.6 疊加原理第30頁(yè)/共39頁(yè)+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原電路I2R1I1R2ABE2I3R3+_E2單獨(dú)作

10、用+_AE1BI2R1I1R2I3R3E1單獨(dú)作用疊加原理的證明第31頁(yè)/共39頁(yè)三、步驟 1、標(biāo)定各支路電流和電壓的參考方向 2、將電路分解為各理想電源單獨(dú)作用的分電路 （保留所有電阻以及一個(gè)理想電源，將其他 理想電源除源，理想電壓源短接，理想電 流源開(kāi)路） 3、求解個(gè)分電路中支路電流 4、疊加合成：求各分電路電流代數(shù)和例題第32頁(yè)/共39頁(yè)例+-10I4A20V1010用疊加原理求：I= ?I=2AI= -1AI = I+ I= 1A+10I4A1010+-10I 20V1010解：將電路分解后求解第33頁(yè)/共39頁(yè)例2NRE+N為線性網(wǎng)絡(luò)且 E (v) I(A) 1 1 2 3 3 ?為常量、，其中令EI第34頁(yè)/共39頁(yè)NRE+例3N為線性無(wú)源網(wǎng)絡(luò)且 E (v) IS(A) I(A) 1 3 1 2 0 3 3 0.6 ?Is為常量、，其中令：IEI注意點(diǎn)第35頁(yè)/共39頁(yè)應(yīng)用疊加定理要注意的問(wèn)題1. 疊加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、 電流的變化而改變）。 2. 分解電路時(shí)只需保留一個(gè)電源，其余電源“除源”：即將恒壓源短路，即令E=0；恒流源開(kāi)路，即令 Is=0。電路的其余結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變，3. 解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電 路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電 流的代數(shù)和。=+第36頁(yè)/共39頁(yè)4. 疊加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，