第2章 電路定律、定理和基本分析方法

1、 第第2章章 電路定律、定理和基本分析方法電路定律、定理和基本分析方法2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理2.4 一階電路及三要素分析法一階電路及三要素分析法 2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律支路支路： 電路中每一分支就是一條支路。電路中每一分支就是一條支路。結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)：三條及三條以上支路的的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。三條及三條以上支路的的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)?；芈坊芈罚河梢粭l或多條支路組成的閉合路徑稱為回路。由一條或多條支路組成的閉合路徑稱為回路。 1. 基爾霍夫電流定律（基爾霍夫電流定律（Kirchhoffs Current L

2、aw) 基爾霍夫電流定律確定了聯(lián)接在同一結(jié)點(diǎn)上的各基爾霍夫電流定律確定了聯(lián)接在同一結(jié)點(diǎn)上的各支路電流的關(guān)系。支路電流的關(guān)系。 表述：任一瞬時(shí)，結(jié)點(diǎn)上的電流的代數(shù)和等于零表述：任一瞬時(shí)，結(jié)點(diǎn)上的電流的代數(shù)和等于零，I=0。如果設(shè)定流向結(jié)點(diǎn)方向的電流為正，則流出結(jié)。如果設(shè)定流向結(jié)點(diǎn)方向的電流為正，則流出結(jié)點(diǎn)的為負(fù)，點(diǎn)的為負(fù)，I入入=I出出。 基爾霍夫電流定律也可以推廣應(yīng)用于任意幾何封基爾霍夫電流定律也可以推廣應(yīng)用于任意幾何封閉面。閉面。2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 【例例2.1】下圖中已知下圖中已知 I1 = 2A、I3 = -3A，求，求I2。解：解：根據(jù)根據(jù)KCL，針對結(jié)，針對結(jié)點(diǎn)點(diǎn)a ，

3、可列出，可列出 I1+I2 - I3=0 I2 = - I1+I3 = - 2+(- 3) A = - 5A2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 應(yīng)用應(yīng)用KCL求解電路時(shí)，要注意兩套正負(fù)號的關(guān)系：求解電路時(shí)，要注意兩套正負(fù)號的關(guān)系： 一個(gè)是根據(jù)電流參考方向與結(jié)點(diǎn)的關(guān)系，列出一個(gè)是根據(jù)電流參考方向與結(jié)點(diǎn)的關(guān)系，列出的公式每一項(xiàng)前的正負(fù)號；的公式每一項(xiàng)前的正負(fù)號； 另一個(gè)是每個(gè)電流本身數(shù)值的正負(fù)。另一個(gè)是每個(gè)電流本身數(shù)值的正負(fù)。對于初學(xué)電路者，往往容易忽視或混淆這些符號對于初學(xué)電路者，往往容易忽視或混淆這些符號關(guān)系，從而導(dǎo)致分析、計(jì)算錯(cuò)誤。所以平時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)關(guān)系，從而導(dǎo)致分析、計(jì)算錯(cuò)誤。所以平時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)

4、這方面的練習(xí)。這方面的練習(xí)。2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 【例例2.2】下圖中已知下圖中已知I1 = 2A、I3=-3A，用，用KCL求求I2。解：無論內(nèi)部電路如何復(fù)雜，都解：無論內(nèi)部電路如何復(fù)雜，都可將它看成一個(gè)廣義結(jié)點(diǎn)，據(jù)可將它看成一個(gè)廣義結(jié)點(diǎn)，據(jù)KCL可可以列出以列出I1+I2+I3 = 0I2 = I1I3I2 = 2 (3) A= 1A 雖然雖然I3設(shè)定電流方向是流向網(wǎng)絡(luò)設(shè)定電流方向是流向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，但是數(shù)值為負(fù)，說明實(shí)際流出內(nèi)，但是數(shù)值為負(fù)，說明實(shí)際流出3A。2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 2.基爾霍夫電壓定律（基爾霍夫電壓定律（Kirchhoff，Voltage Law)基爾霍

5、夫電壓定律確定了回路中各段電壓之間的基爾霍夫電壓定律確定了回路中各段電壓之間的關(guān)系。關(guān)系。表述：在任一瞬時(shí)，沿任一回路的繞行方向，電表述：在任一瞬時(shí)，沿任一回路的繞行方向，電壓降的代數(shù)和等于零，壓降的代數(shù)和等于零，U=0。 如果設(shè)定沿繞行方向上的電壓降為正，則電壓升如果設(shè)定沿繞行方向上的電壓降為正，則電壓升為負(fù)。為負(fù)。2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 【例例2.3】列出下圖所示電路的三個(gè)回路的列出下圖所示電路的三個(gè)回路的KVL方程。方程。解：據(jù)解：據(jù)KVL，按照圖示，按照圖示繞行方向，可列出繞行方向，可列出回路回路 U1+U3-E1=0回路回路 U2+U3-E2=0回路回路 U1-U2+E2-

6、E1=02.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 和應(yīng)用和應(yīng)用KCL求解電路一樣，使用求解電路一樣，使用KVL時(shí)，依然要時(shí)，依然要注意兩套正負(fù)號的關(guān)系：注意兩套正負(fù)號的關(guān)系： 一個(gè)是根據(jù)電壓或電動勢參考方向與繞行方向一個(gè)是根據(jù)電壓或電動勢參考方向與繞行方向的關(guān)系列出公式每一項(xiàng)前的正負(fù)號；的關(guān)系列出公式每一項(xiàng)前的正負(fù)號； 另一個(gè)是每個(gè)電壓或電動勢本身數(shù)值的正負(fù)。另一個(gè)是每個(gè)電壓或電動勢本身數(shù)值的正負(fù)。2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 3.支路電流法支路電流法 (Branch Current Method)定義：定義：以支路電流為未知量求解電路的方法。以支路電流為未知量求解電路的方法。方法：方法： 有多少

7、個(gè)未知電流，就需要列寫多少個(gè)方程；有多少個(gè)未知電流，就需要列寫多少個(gè)方程； 首先列出比結(jié)點(diǎn)數(shù)少一個(gè)的獨(dú)立首先列出比結(jié)點(diǎn)數(shù)少一個(gè)的獨(dú)立KCLKCL方程；方程； 然后應(yīng)用然后應(yīng)用KVLKVL列出其余所需方程。列出其余所需方程。2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 【例例2.4】下圖所示電路中，已知下圖所示電路中，已知R1=20，R2=5，R3=6，E1=140V，E2=90V。應(yīng)用支路電流法求各支路。應(yīng)用支路電流法求各支路電流。電流。2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 再列出其余的再列出其余的KVL方程方程回路回路： R1I1+R3I3-E1=0 回路回路 ：R2I2+R3I3-E2=0 聯(lián)立求解得：聯(lián)

8、立求解得：I1=4A，I2=6A，I3=10A 解解 ：本電路有：本電路有3個(gè)未知電流，因此只要列出個(gè)未知電流，因此只要列出3個(gè)方程聯(lián)立個(gè)方程聯(lián)立求解即可。求解即可。 首先列出首先列出1個(gè)個(gè)KCL獨(dú)立方程，即獨(dú)立方程，即 I1+I2-I3=0 2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 【附加例題附加例題2-1】下圖所示電路中，已知下圖所示電路中，已知R1=3，R2=2，US1=25V，US2=4V。應(yīng)用支路電流法求各支路。應(yīng)用支路電流法求各支路電流。電流。2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 再根據(jù)外圍回路列出再根據(jù)外圍回路列出KVL方程方程 R1I1+US2R2I2US1=0 聯(lián)立求解得：聯(lián)立求解得：I

9、1=5A，I2= -3A 解解 ：本電路有本電路有2個(gè)未知電流，因此只要列出個(gè)未知電流，因此只要列出2個(gè)方程聯(lián)立個(gè)方程聯(lián)立求解即可。求解即可。 首先針對節(jié)點(diǎn)首先針對節(jié)點(diǎn)A，列出，列出1個(gè)個(gè)KCL獨(dú)立方程，即獨(dú)立方程，即 I1+I2IS=0 I1=2I2 2.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 復(fù)雜的電路稱為電路網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)又可以化成復(fù)雜的電路稱為電路網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)又可以化成幾個(gè)子網(wǎng)絡(luò)。幾個(gè)子網(wǎng)絡(luò)。 如下圖所示，網(wǎng)絡(luò)如下圖所示，網(wǎng)絡(luò)N可以化成可以化成3個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，其中個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，其中N1和和N3對外連接只有兩個(gè)端鈕，稱為對外連接只有兩個(gè)端鈕，稱為二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)或或單口單口網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，而，而N2則稱為則稱

10、為雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)。2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 等效：等效：如果一個(gè)單口網(wǎng)絡(luò)如果一個(gè)單口網(wǎng)絡(luò)N1和另一個(gè)單口網(wǎng)絡(luò)和另一個(gè)單口網(wǎng)絡(luò)N2端口上的伏安特性相同，不管它們內(nèi)部如何不同，端口上的伏安特性相同，不管它們內(nèi)部如何不同，它們作用于相同的外電路效果相同，則它們互為等效它們作用于相同的外電路效果相同，則它們互為等效的網(wǎng)絡(luò)。的網(wǎng)絡(luò)。 2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 1. 無源單口網(wǎng)絡(luò)無源單口網(wǎng)絡(luò)定義：不含有電源的網(wǎng)絡(luò)稱為無源網(wǎng)絡(luò)。定義：不含有電源的網(wǎng)絡(luò)稱為無源網(wǎng)絡(luò)。(1) 電阻的串聯(lián)電阻的串聯(lián) 若干電阻依次相接，若干電阻依次相接，通入同一電流稱為串聯(lián)。通入同一電流稱為串聯(lián)。 右圖的等效電阻為

11、右圖的等效電阻為R=R1+R2 N個(gè)電阻串聯(lián)，即個(gè)電阻串聯(lián)，即R=R1+R2+R3+Rn2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 【例例2.5】下圖電路中，已知下圖電路中，已知R1=40，R2=60，U=10V。 求各電阻上的分壓。求各電阻上的分壓。解解 ：等效電阻為：等效電阻為 R=R1+R2=(40+60) =100 I =U/R=0.1A 電阻電阻R1上的分壓上的分壓 : U1 = R1I=0.140V=4V電阻電阻R2上的分壓上的分壓 ： U2 = R2I=0.160V=6V2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 (2) 電阻的并聯(lián)電阻的并聯(lián)2121RRRRR N個(gè)電阻并聯(lián)的等個(gè)電阻并聯(lián)的等效電阻為

12、效電阻為nR.RRR111121 若干電阻跨接在兩若干電阻跨接在兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間，接于同一個(gè)結(jié)點(diǎn)之間，接于同一電壓稱為并聯(lián)。電壓稱為并聯(lián)。 21111RRR 2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析電路的電壓為電路的電壓為IRRRRRIU2121 所以，每一個(gè)電阻上的分流為所以，每一個(gè)電阻上的分流為1212212122RRRIRIRRRRRUI 可見，兩個(gè)并聯(lián)電阻在每一個(gè)電阻上的分流等于總電流可見，兩個(gè)并聯(lián)電阻在每一個(gè)電阻上的分流等于總電流除以兩并聯(lián)支路電阻之和，再乘以對方支路電阻值。除以兩并聯(lián)支路電阻之和，再乘以對方支路電阻值。2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析2211212111RRRIRIRRRRRU

13、I (3) 電橋電路電橋電路檢測電路常用到的電橋電路如下圖所示。它有檢測電路常用到的電橋電路如下圖所示。它有4個(gè)橋臂電個(gè)橋臂電阻阻R1、R2、R3、R4，當(dāng)滿足，當(dāng)滿足 R1/R2=R3/R4或或 R1R4=R2R3時(shí)，電橋平時(shí)，電橋平衡，有衡，有Va=Vb 。假設(shè)。假設(shè)R1變化了變化了R，則，則URRRURRRRURRRURRRRVVU212212434212baab RRURU 22ab 2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 (1) 秤盤上沒有放重物時(shí)，秤盤上沒有放重物時(shí)，R=0，試證明此時(shí)電橋平衡，試證明此時(shí)電橋平衡，Va=Vb，輸出電壓，輸出電壓Uab=0V。(2) 秤盤上放入秤盤上放入5

14、00g重重物時(shí)，物時(shí)，R=5。求電橋的輸出。求電橋的輸出電壓電壓Uab。(3) 秤盤上放入秤盤上放入1kg的重物時(shí)的重物時(shí)，R=10，Uab是多少？是多少？ 【例例2.9】下圖是一個(gè)電子秤電路的一部分，其中下圖是一個(gè)電子秤電路的一部分，其中R1=R2=R3=R4=300，電源電壓，電源電壓U=5V。2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 A008330A3003005211.RRUI A008330A3003005432.RRUI V502V00833030012a.IRV V502V00833030024b.IRV Va=Vb=2.50V，輸出電壓，輸出電壓Uab=0V，電橋平衡。，電橋平衡。解：

15、解：2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 (2) 在秤盤上放入在秤盤上放入500g重物，重物，R=5A0082644620A30053005211.RRRUI A008330A3003005432.RRUI （不變）（不變）Va= R2I1=3000.008264462 V=2.479338 VVb= R4I2=3000.00833 V=2.50VUab= Va- Vb=(2.479338-2.50) V=-0.020662 V2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 (3) 在秤盤上放入在秤盤上放入1000g重物，重物，R=10A0081960A300103005211.RRRUI Va= R2I1=3

16、000.008196 V=2.459016 VUab= Va- Vb=(2.459016-2.50) V=-0.040984 V可見重物增加可見重物增加1倍，輸出電壓（絕對值）增加倍，輸出電壓（絕對值）增加1倍。倍。2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 2.有源單口網(wǎng)絡(luò)有源單口網(wǎng)絡(luò)(1) 兩種電源模型等效變換條件兩種電源模型等效變換條件0SRIE 或或S0IRE 2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 已知已知a圖電壓源模型中，圖電壓源模型中，E=10V，R0=1， 解解：電壓源電路電壓源電路 A1A9110L0 RREI2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析【例例2.10】RL=9。求電流。求電流I。 如果

17、把電壓源轉(zhuǎn)換成等效電流源，如如果把電壓源轉(zhuǎn)換成等效電流源，如b圖所示，再求電流圖所示，再求電流I，并對這兩個(gè)結(jié)果進(jìn)行比較。并對這兩個(gè)結(jié)果進(jìn)行比較。解：解：等效電流源等效電流源IS為為A10A1100S REIA1A191100L0S RRRII 所得結(jié)果相同，說明所得結(jié)果相同，說明E=10V，R0=1電壓源和電壓源和IS=10A，R0=1電流源是等效的。電流源是等效的。2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 兩個(gè)等效電源的輸出相同時(shí)，內(nèi)電阻上的功率損耗兩個(gè)等效電源的輸出相同時(shí)，內(nèi)電阻上的功率損耗各是多少？各是多少？解：解： 電壓源內(nèi)電阻吸收的功率電壓源內(nèi)電阻吸收的功率 P=R0 I 2=112 W=

18、1 W 電流源內(nèi)電阻吸收的功率電流源內(nèi)電阻吸收的功率 P= R0(IS-I)2=1(10-1)2 W=192 W=81 W 可見兩個(gè)電源等效只是說它們對相同的外電路作用可見兩個(gè)電源等效只是說它們對相同的外電路作用效果相同，而它們內(nèi)部是不同的。效果相同，而它們內(nèi)部是不同的。2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 (2) 電源模型等效變換的應(yīng)用電源模型等效變換的應(yīng)用思路思路：如果需要求某一條支路的電流，就先把該如果需要求某一條支路的電流，就先把該支路以外的含源網(wǎng)絡(luò)化簡，最后只對簡單電路進(jìn)行分支路以外的含源網(wǎng)絡(luò)化簡，最后只對簡單電路進(jìn)行分析計(jì)算即可。析計(jì)算即可。規(guī)律規(guī)律：將各并聯(lián)支路化為電流源再合并，各串

19、聯(lián)將各并聯(lián)支路化為電流源再合并，各串聯(lián)支路化為電壓源再合并。支路化為電壓源再合并。2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 【例例2.11】已知已知 下圖電路中各參數(shù)，應(yīng)用電源等效變換下圖電路中各參數(shù)，應(yīng)用電源等效變換求求RL上的電流上的電流IL。解解: 將將RL以外的含源網(wǎng)絡(luò)以外的含源網(wǎng)絡(luò)劃分為劃分為3個(gè)部分，個(gè)部分，3部分是串聯(lián)部分是串聯(lián)關(guān)系。關(guān)系。 其中左側(cè)兩條支路是并聯(lián)其中左側(cè)兩條支路是并聯(lián)關(guān)系，將其分別化成兩個(gè)電流關(guān)系，將其分別化成兩個(gè)電流源進(jìn)行合并。源進(jìn)行合并。 最后，將最后，將3部分都化成電部分都化成電壓源再次合并，使其最終成為壓源再次合并，使其最終成為簡單電路再求簡單電路再求IL。2.

20、2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 A4 . 0A14200 LLRREI2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 【附加例題附加例題2-2】電路如下電路如下(a)圖所示。其中圖所示。其中U1=10V，IS=2A，R1=1，R2=2，R3=5，R=1。 求電阻求電阻R R中的電流中的電流I I； 計(jì)算電壓源計(jì)算電壓源U U1 1中的電流中的電流I IU U1 1和理想電流源和理想電流源I IS S兩端的電壓兩端的電壓U UI IS S； 分析功率平衡。分析功率平衡。2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 由電源的

21、等效變換可得：由電源的等效變換可得：A10A110111 RUIA6A22102S1 III2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析解解： 由圖由圖(a)可得：可得：理想電壓源中有電流：理想電壓源中有電流：理想電流源兩端的電壓：理想電流源兩端的電壓：A4)A62(S1R IIIA2A510313R RUIA6)A4(21R3R1 IIIUV102)V261(S2S2IS IRRIIRUU2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 由計(jì)算可知，本例中電壓源與電流源都是電源，發(fā)出的由計(jì)算可知，本例中電壓源與電流源都是電源，發(fā)出的功率分別是：功率分別是：各個(gè)電阻所消耗的功率分別是：各個(gè)電阻所消耗的功率分別是：綜上分析

22、可知，兩者功率平衡。綜上分析可知，兩者功率平衡。W60W6101U11U IUPW20W210SISIS IUPW36W6122R RIPW16W)4(122R11R1 IRPW8W2222S2R2 IRPW20W2522R33R3 IRP2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 電源等效變換時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：電源等效變換時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 并聯(lián)的各含源支路應(yīng)該先化為電流源再合并。并聯(lián)的各含源支路應(yīng)該先化為電流源再合并。 串聯(lián)的各含源支路應(yīng)該先化為電壓源再合并。串聯(lián)的各含源支路應(yīng)該先化為電壓源再合并。 各部分之間的串并聯(lián)關(guān)系不要搞錯(cuò)。各部分之間的串并聯(lián)關(guān)系不要搞錯(cuò)。 電壓源轉(zhuǎn)換為電流源時(shí)對應(yīng)正極性一端

23、等效電壓源轉(zhuǎn)換為電流源時(shí)對應(yīng)正極性一端等效電流源流出電流，反之亦然。電流源流出電流，反之亦然。2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 (3) 電源等效化簡規(guī)律電源等效化簡規(guī)律2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 2.2 單口網(wǎng)絡(luò)分析單口網(wǎng)絡(luò)分析 1.疊加定理疊加定理適用范圍：只適用于線性電路。適用范圍：只適用于線性電路。表述：有多個(gè)電源共同作用的線性電路，任何一表述：有多個(gè)電源共同作用的線性電路，任何一條支路的電流條支路的電流(或電壓或電壓)都可以看成是每個(gè)電源單獨(dú)作都可以看成是每個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路上所產(chǎn)生的電流用時(shí)在該支路上所產(chǎn)

24、生的電流(或電壓或電壓)的代數(shù)和。的代數(shù)和。2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 應(yīng)用疊加定理求解電路的方法和步驟為：應(yīng)用疊加定理求解電路的方法和步驟為： 首先在給出的原電路圖上標(biāo)出各電壓、電流的參考首先在給出的原電路圖上標(biāo)出各電壓、電流的參考方向。方向。 畫出各電源單獨(dú)作用于該電路的分電路圖，并標(biāo)畫出各電源單獨(dú)作用于該電路的分電路圖，并標(biāo)出各電壓、電流的參考方向。出各電壓、電流的參考方向。 不作用的電源應(yīng)置零不作用的電源應(yīng)置零(不作用的電壓源用短路線代不作用的電壓源用短路線代替，不作用的電流源應(yīng)該開路替，不作用的電流源應(yīng)該開路)。2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電

25、源定理 應(yīng)用疊加定理求解電路的方法和步驟（續(xù)前）：應(yīng)用疊加定理求解電路的方法和步驟（續(xù)前）： 求分電路中各支路電壓或電流。求分電路中各支路電壓或電流。 疊加。如果分電路上某支路的電壓、電流方向與原疊加。如果分電路上某支路的電壓、電流方向與原電路上的該支路方向相同，則該電壓或電流就取正號，否電路上的該支路方向相同，則該電壓或電流就取正號，否則為負(fù)號。則為負(fù)號。 注意：功率不能疊加。注意：功率不能疊加。 2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 【附加例題附加例題2-3】下圖電路中，已知下圖電路中，已知R1=R2=3， R3=R4=6 ， E=27 V，Is=3A。用疊加原理求各未知支

26、路。用疊加原理求各未知支路電流。電流。2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 A50A2A1)A663(3(33432S114321S2.IIIII/RR/RRRII ）（ IS 單獨(dú)作用，得如下（單獨(dú)作用，得如下（a）圖，可知）圖，可知2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理解：解： E單獨(dú)作用，得如下（單獨(dú)作用，得如下（b）圖，可知）圖，可知A51A51A3A92724142133.I.IIR|)RR(REI 2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理解：解： 疊加，根據(jù)兩個(gè)分解圖各支路電流的設(shè)定方向疊加，根據(jù)兩個(gè)分解圖各支路電流的設(shè)定方向與原圖一致，相

27、加可得與原圖一致，相加可得 I1= I1+I1 = 3.5A I2= I2+I2 = 0.5A I3= I3+I3 = 2.5A I4= I4+I4 = 2A2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 解：解： 2.戴維寧定理和諾頓定理戴維寧定理和諾頓定理2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 定義：定義：一個(gè)線性含一個(gè)線性含源單口網(wǎng)絡(luò)可以等效為源單口網(wǎng)絡(luò)可以等效為電壓源和電阻的串聯(lián)組電壓源和電阻的串聯(lián)組合模型，電壓源的電動合模型，電壓源的電動勢勢E等于該網(wǎng)絡(luò)的開路等于該網(wǎng)絡(luò)的開路電壓電壓UOC，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻R0等等于該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電源置零于該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電源置零后的等效電阻

28、。后的等效電阻。(1) 戴維寧定理戴維寧定理(Thevenins Theorem)2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 應(yīng)用戴維寧定理求解電路的方法和步驟為：應(yīng)用戴維寧定理求解電路的方法和步驟為： 斷開待求支路，求含源單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓斷開待求支路，求含源單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC。 將單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源置零將單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源置零(電壓源短路，電電壓源短路，電流源開路流源開路)，求網(wǎng)絡(luò)端口內(nèi)的等效電阻，求網(wǎng)絡(luò)端口內(nèi)的等效電阻Rab。 作戴維寧等效電路，令作戴維寧等效電路，令E=UOC，R0=Rab，接入，接入待求支路，求該支路的電流或電壓。待求支路，求該支路的電流或電壓。2.3

29、 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 【附加例題附加例題2-4】已知：已知：R1=1，R2=3，R3=R4=6，US=30V，IS=2A。求。求UOC 。2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 解：解：依據(jù)電源等效變換，可得依據(jù)電源等效變換，可得A4A9630 /I）（I(R2+R3) US ISR2=0 UOC = UAB = US (I I R2) ) = ( 30 12) V = 42V 【附加例題附加例題2-5】試用戴維寧定理求解下圖所示電路試用戴維寧定理求解下圖所示電路中電阻中電阻R兩端的電壓兩端的電壓U。解題步驟解題步驟: 斷開斷開R，求，求UOC; 求等效

30、電阻求等效電阻Rab; 求求R兩端的電壓。兩端的電壓。2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 【附加例題附加例題2-5】試用戴維寧定理求解如下圖所示電試用戴維寧定理求解如下圖所示電路中電阻路中電阻R兩端的電壓兩端的電壓U。V20)V122424(12242SABOC IUU2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 【附加例題附加例題2-5】試用戴維寧定理求解如下圖所示電試用戴維寧定理求解如下圖所示電路中電阻路中電阻R兩端的電壓兩端的電壓U。R0=22.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 V10V222200OC RRRUIRU【附加例題附加例題2-5】試

31、用戴維寧定理求解如下圖所示電試用戴維寧定理求解如下圖所示電路中電阻路中電阻R兩端的電壓兩端的電壓U。2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 (2)諾頓定理諾頓定理(Norton，s Theorem) 定義：定義：一個(gè)線性含一個(gè)線性含源單口網(wǎng)絡(luò)可以等效為源單口網(wǎng)絡(luò)可以等效為電流源和電阻的并聯(lián)組電流源和電阻的并聯(lián)組合模型，電流源的電流合模型，電流源的電流IS等于該網(wǎng)絡(luò)的短路電等于該網(wǎng)絡(luò)的短路電壓壓ISC，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻R0等于等于該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電源置零后該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電源置零后的等效電阻。的等效電阻。2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 應(yīng)用諾頓定理求解電路的方法和步驟為：應(yīng)

32、用諾頓定理求解電路的方法和步驟為： 將含源網(wǎng)絡(luò)輸出端口短路，求含源單口網(wǎng)絡(luò)的短將含源網(wǎng)絡(luò)輸出端口短路，求含源單口網(wǎng)絡(luò)的短路電流路電流ISC。 將單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)電源置零將單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)電源置零(電壓源短路，電流源開電壓源短路，電流源開路路)，求網(wǎng)絡(luò)端口內(nèi)的等效電阻，求網(wǎng)絡(luò)端口內(nèi)的等效電阻Rab。 作諾頓等效電路，令作諾頓等效電路，令I(lǐng)S=ISC，R0=Rab，接入待求支，接入待求支路，求該支路的電流或電壓。路，求該支路的電流或電壓。2.3 疊加定理和等效電源定理疊加定理和等效電源定理 【附加例題附加例題2-6】電路如下圖所示，已知：電路如下圖所示，已知：US1=6V，US2=18V，R1=3， R2=6， R3=3， 試用諾頓定理求試用諾頓定理求I3。解題步驟：解題步驟： 短路短路R3，求，求ISC; 求等效電阻求等效電阻R0; 求流過求流過R3