電路疊加原理_戴維寧定理

1、第第2章章 電路的分析方法電路的分析方法 2.1 電阻的串、并聯(lián)電阻的串、并聯(lián) 2.1.1 電阻的串電阻的串聯(lián)聯(lián) 支路電流法疊加原理戴維寧定理2.1 電阻的串、并聯(lián)電阻的串、并聯(lián)2.1.1 電阻的串聯(lián)電阻的串聯(lián)兩個(gè)或多個(gè)電阻的串接，稱為電阻的串聯(lián)。串聯(lián)電阻通過(guò)的是同一個(gè)電流。 RR1R2（2.1） UU1U2I R1I R2I (R1R2)I R (2.2)(2.3)電阻串聯(lián)的特點(diǎn)：電流相同，總電阻等于各個(gè)電阻之和，總電壓等于各個(gè)電壓之和，串聯(lián)電阻有分壓作用。URRRRRUIRU211111URRRRRUIRU212222第第2章章 電路的分析方法電路的分析方法兩個(gè)或多個(gè)電阻并接，稱為電阻的并

2、聯(lián)。并聯(lián)電阻兩端是同一個(gè)電壓。II1I2URI I電阻并聯(lián)的特點(diǎn)：電壓相同，總電流等于各個(gè)電流之和，總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)電阻倒數(shù)之和。電阻并聯(lián)具有分流作用。21111RRR2121RRRRR2121RRRRIRRRRUI21211IRRRRUI211222.1.2 電阻的并聯(lián)電阻的并聯(lián)一個(gè)兩節(jié)5號(hào)電池供電的收錄機(jī)，用萬(wàn)用表與電池串聯(lián)測(cè)得它的最大工作電流為100mA，要想改用直流電源供電?，F(xiàn)有一個(gè)9V的直流電源。采用串聯(lián)分壓的方式，試選擇電阻，并畫(huà)出電路圖。解：解：畫(huà)出電路如圖2.4所示，其中R1是要選擇的電阻，R2為收錄機(jī)工作時(shí)的等效電阻。 查電阻手冊(cè)可知標(biāo)稱電阻沒(méi)有60，則取最接近的56。在

3、購(gòu)買(mǎi)電阻時(shí)不僅要提供阻值，還應(yīng)說(shuō)明功率值，PR1IUR 1100mA6V0.6W查電阻手冊(cè)功率級(jí)沒(méi)有0.6 W的，則取大于并最接近計(jì)算值的1W，R1為56，1W的電阻。30m10032R60m100391R【例例2.12.1】如實(shí)際使用時(shí)收錄機(jī)電壓低于3V時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)得電源的實(shí)際輸出電壓U6V，則說(shuō)明電源內(nèi)阻分掉了3V的壓降。二次選擇R1，實(shí)際接通電路后， I 69.8 mA為了達(dá)到收錄機(jī)工作時(shí)的電流 I100mA，UR23V，總電阻R應(yīng)為即RR1R2R090 R1RR0R290433017 PR1I 2R1（100mA）2 160.16W查電阻手冊(cè)二次選擇R1為16、1/4W的電阻。設(shè)計(jì)電

4、路通常要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)試后確定設(shè)計(jì)電路通常要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)試后確定21RRU3056643m8 .696900IUEIUUR90m1009IER有電視機(jī)180W，冰箱140W，空調(diào)160W，電飯鍋750W，照明燈合計(jì)400W。問(wèn)在這些電器同時(shí)都工作時(shí)，求電源的輸出功率、供電電流，電路的等效負(fù)載電阻，選擇保險(xiǎn)絲RF，畫(huà)出電路圖。解：解：畫(huà)出供電電路如圖2.6所示。電源輸出PP1P2P3P4P51801401607504001630W電源的供電電流A電路的等效電阻民用供電選擇保險(xiǎn)絲RF的電流應(yīng)等于或略大于電源輸出的最大電流，查手冊(cè)取10A的保險(xiǎn)絲。4 . 72201630UPI7 .294 . 7220I

5、UR【例例2.2】 以支路電流為求解對(duì)象，直接應(yīng)用以支路電流為求解對(duì)象，直接應(yīng)用KCLKCL和和KVLKVL分分別對(duì)結(jié)點(diǎn)和回路列出所需的方程組，然后，解出別對(duì)結(jié)點(diǎn)和回路列出所需的方程組，然后，解出各支路電流。各支路電流。2.22.2支路電流法支路電流法 圖2.7為一手機(jī)電池充電電路，手機(jī)充電電源E17.6V內(nèi)阻R0120，手機(jī)電池E24V，內(nèi)限R023，手機(jī)處于開(kāi)通狀態(tài)，手機(jī)等效電阻R370。試求各支路電流。解題步驟：（1）標(biāo)出各支路電流的參考方向，列n一1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)的I0方程。獨(dú)立結(jié)點(diǎn)a的方程：I1I2I30（2）標(biāo)出各元件電壓的參考方向，選擇足夠的回路，標(biāo)出繞行方向，列出U0的方程?！白銐?/p>

6、”是指：待求量為M個(gè)，應(yīng)列出M（ n1）個(gè)回路電壓方程。可列出 回路：UR 01UE 1UR 3 回路：UR 02UE 2UR 30（3）解聯(lián)立方程組 得I1165mA，I2103mA，I362mA，I2為負(fù)實(shí)際方向與參考方向相反。E2充電吸收功率，為負(fù)載。【例【例2.32.3】070430706 . 72003231321IIIIIII在一個(gè)線性電路中，如果有多個(gè)電源同時(shí)作用時(shí)，任一支路的電流或電壓，等于這個(gè)電路中各個(gè)電源分別單獨(dú)作用時(shí)，在該支路中產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。2.3疊加原理疊加原理現(xiàn)仍以例2.3題為例采用疊加原理求解各支路電流。解題步驟：解題步驟：(1)畫(huà)出各個(gè)電源單獨(dú)作用的電

7、路，將其他電源電動(dòng)勢(shì)短接，內(nèi)阻保留，如圖2.8（b）（c）所示?！纠?.42.4】(2)求單獨(dú)作用的各支路電流E1單獨(dú)作用時(shí)(式中“/”表示兩個(gè)電阻并聯(lián))mAmA332/0230111RRREImA318102332IRRRI14213III E E2 2單獨(dú)作用時(shí)單獨(dú)作用時(shí)mA215/0130222 RRREImA167230131 IRRRImA48123 III（3）求同時(shí)作用時(shí)各支路電流。當(dāng)各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)的電流參考方向與電源同時(shí)作用時(shí)的電流參考方向一致時(shí)取正號(hào)，不一致取負(fù)號(hào)。疊加原理一般適合于電源個(gè)數(shù)比較少的電。mA165111 IIImA103222 IIImA62333 II

8、I任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外部電路而言，都可以用一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E0和內(nèi)阻R0串聯(lián)的電源來(lái)等效代替。電動(dòng)勢(shì)等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓，內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)化成無(wú)源（理想的電壓源短接，理想的電流源斷開(kāi)）后，二端之間的等效電阻。2.4戴維寧定理戴維寧定理如在例2.3中應(yīng)用戴維寧定理求電流I3，電路如圖2.9(a)所示。 解題步驟：解題步驟：（1）將待求支路斷開(kāi)，使剩下的電路成為有源二端網(wǎng)絡(luò)，如圖2.9(b)所示?！纠?.5】求電動(dòng)勢(shì) E0U0E2IR02E2 44.5V02020121RRREE332046 . 7(2)將有源二端網(wǎng)絡(luò)化成無(wú)源后,如圖2.9(c)所示。求內(nèi)阻R0R01/R022.6320320(3)根據(jù)戴維寧定理所求得的等效電路如圖2.9(d)所示。求電流 I3 62 mA戴維寧定理一般適合于只求某一支路的電流或電壓。300RRE706 . 25 . 4 1. 兩個(gè)電阻串聯(lián)的特點(diǎn)是電流相同，總電阻RR1R2，總電壓UU1U2。有分壓作用 U1 2. 兩個(gè)電阻并聯(lián)的特點(diǎn)是電壓相同，總電阻R 總電流II1I2。有分流作用 3. 支路電流法是直接應(yīng)用KCL、KVL列方程組求解。一般適合于求解各個(gè)支路電流或電壓。URRR2112121RRRRIRRRI2121本章小結(jié)本章小結(jié) 4. 疊加原理是將各個(gè)