教學第2章基本理論與分析方法課件

2.1電阻的等效變換2.3電源的等效變換

2.4支路電流法

2.5結點電壓法

2.6疊加定理

2.7戴維寧定理第二章電路的分析方法2.1電阻的等效變換第二章電路的分析方法RUIR2R1UII1I2R1R2IUU1U2電阻的串聯(lián)電阻的并聯(lián)等效電阻串聯(lián)各電阻中通過的電流相同。并聯(lián)各電阻兩端的電壓相同。如果兩個串聯(lián)電阻有：R1>>R2，則R≈R1如果兩個并聯(lián)電阻有：R1>>R2，則R≈R22.1電阻的串聯(lián)與并聯(lián)RUIR2R1UII1I2R1R2IUU1U2電阻的串聯(lián)電阻IU+_bR0RLUS+_a實際電壓源模型實際電流源模型

R0UIaRLR0ISb

若實際電源輸出的電壓變化不大，可用電壓源和電阻相串聯(lián)的電源模型表示，即實際電源的電壓源模型；若實際電源輸出的電流變化不大，則可用電流源和電阻相并聯(lián)的電源模型表示，即實際電源的電流源模型。U+_2.3電源的等效變換IU+_bR0RLUS+_a實際電壓源模型實際電流源模型R兩種電源之間的等效變換當接有同樣的負載時，對外的電壓、電流相等。Us=IsR0內阻改并聯(lián)Is=

UsR0內阻改串聯(lián)兩種電源模型之間等效變換時，內阻不變。等效變換的條件：bIR0Uab+_US+_aIS

R0US

bIR0Uab+_a兩種電源之間的等效變換當接有同樣的負載時，對外的電壓、電流相試計算1電阻中的電流I：例2A362A24A+8V26++6V4V2A3241I試計算1電阻中的電流I：例2A362A24A+8試計算1電阻中的電流I：例++6V4V2A36241I+4V241I+8V241A41A42A23A1II16V2(b)(a)試計算1電阻中的電流I：例++6V4V2A3622.4支路電流法例支路：共？條回路：共？個節(jié)點：共？個6條4個獨立回路：？個7個有幾個網孔就有幾個獨立回路I3US4US3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4_2.4支路電流法例支路：共？條回路：共？個節(jié)點：共(1)應用KCL列(n-1)個結點電流方程因支路數(shù)b=6，所以要列6個方程。(2)應用KVL選網孔列回路電壓方程(3)聯(lián)立解出

IG支路電流法是電路分析中最基本的方法之一，但當支路數(shù)較多時，所需方程的個數(shù)較多，求解不方便。對結點a：I1–I2–IG=0對網孔abda：IGRG–I3R3+I1R1=0對結點b：I3–I4+IG=0對結點c：I2+I4–I

=0對網孔acba：I2R2–

I4R4–IGRG=0對網孔bcdb：I4R4+I3R3=E試求檢流計中的電流IG。RGadbcE–+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1例(1)應用KCL列(n-1)個結點電流方程因支路2.5結點電壓法結點電壓的概念：結點電壓法：以結點電壓為未知量，列方程求解。

在求出結點電壓后，可應用基爾霍夫定律或歐姆定律求出各支路的電流或電壓。

在左圖電路中只含有兩個結點，若設b為參考結點，則電路中只有一個未知的結點電壓。baI2I3E+–I1RR2ISR3

任選電路中某一結點為零電位參考點(用表示)，其它各結點對參考點的電壓，稱為結點電壓。

結點電壓的參考方向從結點指向參考結點。2.5結點電壓法結點電壓的概念：結點電壓法：以結點電壓+原電路U1單獨作用R2BAI1I2I3R3U2+_R1U1+_R2I1′I2′I3′R3R1U1+_BAR2I1″I2″I3″R3R1U2+_BAU2單獨作用

疊加原理：對于線性電路，任何一條支路的電流，都可以看成是由電路中各個電源（電壓源或電流源）分別作用時，在此支路中所產生的電流的代數(shù)和。2.6疊加原理+原電路U1單獨作用R2BAI1I2I3R3U2+_R1U1用疊加原理求下圖所示電路中的I2。根據疊加原理:I2=I2′+I2=1+（－1）=0例BAI23Ω7.2V+_2Ω12V+_6ΩI2′12V+_BA2Ω3Ω6ΩI2″7.2V+_BA2Ω3Ω6Ω解12V電源單獨作用時：7.2V電源單獨作用時：用疊加原理求下圖所示電路中的I2。根據疊加原理:I2=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.疊加時只將電源分別考慮，電路的結構和參數(shù)不變。暫時不予考慮的恒壓源應予以短路，即令U=0；暫時不予考慮的恒流源應予以開路，即令Is=0。3.解題時要標明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=+應用疊加定理要注意的問題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4.迭加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來求功率，即功率不能疊加。如：5.運用迭加定理時也可以把電源分組求解，每個分支電路的電源個數(shù)可能不止一個。

設：則：R3I3=+4.迭加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來求功5.運2.7戴維寧定理與諾頓定理

二端網絡的概念：二端網絡：具有兩個出線端的部分電路。無源二端網絡：二端網絡中沒有電源。有源二端網絡：二端網絡中含有電源。無源二端網絡有源二端網絡baE+–R1R2ISR3baE+–R1R2ISR3R42.7戴維寧定理與諾頓定理二端網絡的概念：無源二端網絡abRab無源二端網絡+_ER0ab

電壓源（戴維寧定理）

電流源（諾頓定理）ab有源二端網絡無源二端網絡可化簡為一個電阻有源二端網絡可化簡為一個電源IR0ababRab無源二端網絡+ER0ab電壓源

任何一個有源二端線性網絡都可以用一個電動勢為E的理想電壓源和內阻R0串聯(lián)的電源來等效代替。

有源二端網絡RLab+U–IER0+_RLab+U–I

等效電源的內阻R0等于有源二端網絡中所有電源均除去（理想電壓源短路，理想電流源開路）后所得到的無源二端網絡a、b兩端之間的等效電阻。

等效電源的電動勢E

就是有源二端網絡的開路電壓U0，即將負載斷開后a、b兩端之間的電壓。等效電源2.7.1戴維寧定理任何一個有源二端線性網絡都可以用一個電動勢為E的理想已知：R1=20、R2=30

R3=30、R4=20

U=10V求：當R5=16時，I5=?R1R3+_R2R4R5UI5R5I5R1R3+_R2R4U等效電路有源二端網絡解已知：R1=20、R2=30R1R3+_R2R4ABOSUU=R0=RABR5I5R1R3+_R2R4UABUSR0+_AB戴維寧等效電路ABOSUU=R0=RABR5I5R1R3+_R2R4UA第一步：求開端電壓UABORABUABOCR1R3+_R2R4UABDR1R3R2R4ABD第二步：求輸入電阻RABR=R1

//

R2

＋R1

//

R2

=20//30＋30//20

=12+12

=24Ω

第一步：求開端電壓UABORABUABOCR1R3+_R2R

任何一個有源二端線性網絡都可以用一個電流為IS的理想電流源和內阻R0并聯(lián)的電源來等效代替。

等效電源的內阻R0等于有源二端網絡中所有電源均除去（理想電壓源短路，理想電流源開路）后所得到的無源二端網絡a、b兩端之間的等效電阻。

等效電源的電流IS

就是有源二端網絡的短路電流，即將

a、b兩端短接后其中的電流。等效電源R0RLab+U–IIS有源二端網絡RLab+U–I2.7.2諾頓定理任何一個有源二端線性網絡都可以用一個電流為IS的理想戴維寧定理練習題US=（30/50）RS+30US=（50/100）RS+50R0=200kUS=150V如圖所示有源二端網絡，用內阻為50k的電壓表測出開路電壓值是30V，換用內阻為100k的電壓表測得開路電壓為50V，求該網絡的戴維寧等效電路。解有源VU0二端網絡U0150V200KΩR＋－根據測量值列出方程式：題1戴維寧定理練習題US=（30/50）RS+30R疊加定理練習題US線性網絡U0IS＋－題2

US

=1V、IS=1A時，Uo=0V已知：US=10V、IS=0A時，Uo=1VUS=0V、IS=10A時，Uo=?試用疊加定理求：解設：（1）和（2）聯(lián)立求解得：US=0V、IS=10A時，

疊加定理練習題US線性U0IS＋－題2US=1V、I

2.1電阻的等效變換2.3電源的等效變換

2.4支路電流法

2.5結點電壓法

2.6疊加定理

2.7戴維寧定理第二章電路的分析方法2.1電阻的等效變換第二章電路的分析方法RUIR2R1UII1I2R1R2IUU1U2電阻的串聯(lián)電阻的并聯(lián)等效電阻串聯(lián)各電阻中通過的電流相同。并聯(lián)各電阻兩端的電壓相同。如果兩個串聯(lián)電阻有：R1>>R2，則R≈R1如果兩個并聯(lián)電阻有：R1>>R2，則R≈R22.1電阻的串聯(lián)與并聯(lián)RUIR2R1UII1I2R1R2IUU1U2電阻的串聯(lián)電阻IU+_bR0RLUS+_a實際電壓源模型實際電流源模型

R0UIaRLR0ISb

若實際電源輸出的電壓變化不大，可用電壓源和電阻相串聯(lián)的電源模型表示，即實際電源的電壓源模型；若實際電源輸出的電流變化不大，則可用電流源和電阻相并聯(lián)的電源模型表示，即實際電源的電流源模型。U+_2.3電源的等效變換IU+_bR0RLUS+_a實際電壓源模型實際電流源模型R兩種電源之間的等效變換當接有同樣的負載時，對外的電壓、電流相等。Us=IsR0內阻改并聯(lián)Is=

UsR0內阻改串聯(lián)兩種電源模型之間等效變換時，內阻不變。等效變換的條件：bIR0Uab+_US+_aIS

R0US

bIR0Uab+_a兩種電源之間的等效變換當接有同樣的負載時，對外的電壓、電流相試計算1電阻中的電流I：例2A362A24A+8V26++6V4V2A3241I試計算1電阻中的電流I：例2A362A24A+8試計算1電阻中的電流I：例++6V4V2A36241I+4V241I+8V241A41A42A23A1II16V2(b)(a)試計算1電阻中的電流I：例++6V4V2A3622.4支路電流法例支路：共？條回路：共？個節(jié)點：共？個6條4個獨立回路：？個7個有幾個網孔就有幾個獨立回路I3US4US3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4_2.4支路電流法例支路：共？條回路：共？個節(jié)點：共(1)應用KCL列(n-1)個結點電流方程因支路數(shù)b=6，所以要列6個方程。(2)應用KVL選網孔列回路電壓方程(3)聯(lián)立解出

IG支路電流法是電路分析中最基本的方法之一，但當支路數(shù)較多時，所需方程的個數(shù)較多，求解不方便。對結點a：I1–I2–IG=0對網孔abda：IGRG–I3R3+I1R1=0對結點b：I3–I4+IG=0對結點c：I2+I4–I

=0對網孔acba：I2R2–

I4R4–IGRG=0對網孔bcdb：I4R4+I3R3=E試求檢流計中的電流IG。RGadbcE–+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1例(1)應用KCL列(n-1)個結點電流方程因支路2.5結點電壓法結點電壓的概念：結點電壓法：以結點電壓為未知量，列方程求解。

在求出結點電壓后，可應用基爾霍夫定律或歐姆定律求出各支路的電流或電壓。

在左圖電路中只含有兩個結點，若設b為參考結點，則電路中只有一個未知的結點電壓。baI2I3E+–I1RR2ISR3

任選電路中某一結點為零電位參考點(用表示)，其它各結點對參考點的電壓，稱為結點電壓。

結點電壓的參考方向從結點指向參考結點。2.5結點電壓法結點電壓的概念：結點電壓法：以結點電壓+原電路U1單獨作用R2BAI1I2I3R3U2+_R1U1+_R2I1′I2′I3′R3R1U1+_BAR2I1″I2″I3″R3R1U2+_BAU2單獨作用

疊加原理：對于線性電路，任何一條支路的電流，都可以看成是由電路中各個電源（電壓源或電流源）分別作用時，在此支路中所產生的電流的代數(shù)和。2.6疊加原理+原電路U1單獨作用R2BAI1I2I3R3U2+_R1U1用疊加原理求下圖所示電路中的I2。根據疊加原理:I2=I2′+I2=1+（－1）=0例BAI23Ω7.2V+_2Ω12V+_6ΩI2′12V+_BA2Ω3Ω6ΩI2″7.2V+_BA2Ω3Ω6Ω解12V電源單獨作用時：7.2V電源單獨作用時：用疊加原理求下圖所示電路中的I2。根據疊加原理:I2=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.疊加時只將電源分別考慮，電路的結構和參數(shù)不變。暫時不予考慮的恒壓源應予以短路，即令U=0；暫時不予考慮的恒流源應予以開路，即令Is=0。3.解題時要標明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=+應用疊加定理要注意的問題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4.迭加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來求功率，即功率不能疊加。如：5.運用迭加定理時也可以把電源分組求解，每個分支電路的電源個數(shù)可能不止一個。

設：則：R3I3=+4.迭加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來求功5.運2.7戴維寧定理與諾頓定理

二端網絡的概念：二端網絡：具有兩個出線端的部分電路。無源二端網絡：二端網絡中沒有電源。有源二端網絡：二端網絡中含有電源。無源二端網絡有源二端網絡baE+–R1R2ISR3baE+–R1R2ISR3R42.7戴維寧定理與諾頓定理二端網絡的概念：無源二端網絡abRab無源二端網絡+_ER0ab

電壓源（戴維寧定理）

電流源（諾頓定理）ab有源二端網絡無源二端網絡可化簡為一個電阻有源二端網絡可化簡為一個電源IR0ababRab無源二端網絡+ER0ab電壓源

任何一個有源二端線性網絡都可以用一個電動勢為E的理想電壓源和內阻R0串聯(lián)的電源來等效代替。

有源二端網絡RLab+U–IER0+_RLab+U–I

等效電源的內阻R0等于有源二端網絡中所有電源均除去（理想電壓源短路，理想電流源開路）后所得到的無源二端網絡a、b兩端之間的等效電阻。

等效電源的電動勢E

就是有源二端網絡的開路電壓U0，即將負載斷開后a、b兩端之間的電壓。等效電源2.7.1戴維寧定理任何一個有源二端線性網絡都可以用一個電動勢為E的理想已知：R1=20、R2=30

R3=30、R4=20

U=10V求：當R5=16時，I5=?R1R3+_R2R4R5UI5R5I5R1R3+_R2R4U等效電路有源二端網絡解已知：R1=20、R2=30R1R3+_R2R4ABOSUU=R0=RABR5I5R1R3+_R2R4UABUSR0+_AB戴維寧等效電路ABOSUU=R0=RABR5I5R1R3+_R2R4UA第一步：求開端電壓UABORABUA