電路分析方法

電路分析方法第一頁，共40頁。第2章電路分析方法基本要求掌握電壓源與電流源的基本概念及其等效變換方法；

掌握電阻串聯、并聯、混聯的等效計算方法；掌握應用定理和電路計算方法分析計算復雜電路。重點電壓源和電流源的基本概念；應用支路電流法及戴維南定理分析計算復雜電路難點理想電壓源和理想電流源的概念及其特點第二頁，共40頁。2－1基本概念網絡

N端網絡：由一個或多個電路元件構成，有N個外接端鈕的整體。如二端網絡（又稱單口網絡）。無源電阻網絡：網絡中所有元件均為電阻

有源網絡：網絡中有電源串聯及其分壓作用并聯及其分流作用電源任何電源都可以等效為電壓源和電流源兩種形式。第三頁，共40頁。2－1基本概念受控源

電源參數（電壓或電流）受電路中其他支路電流或電壓控制的一種電源。受控源不能獨立存在，控制量消失或為零時，受控源的電壓或電流也將為零。符號：菱形符號分類：四類模型

第四頁，共40頁。2－2常用方法——電路等效變換電路等效就是把一個復雜的網絡用一個簡單的相同端鈕的網絡代替，內部結構雖然不同，但它們對其所連接的外部電路的作用完全相同。電路等效條件：外特性相同的兩個網絡才可以等效。也即，等效的兩個網絡在同一電壓作用下的電流相同。（等效圖例）第五頁，共40頁。2－2常用方法——電路等效變換無源二端電阻網絡的等效電路

串聯等效電阻

并聯等效電阻無源三端電阻網絡的等效電路

電阻星形聯結與三角形聯結的等效變換（Y－Δ變換）有源二端網絡的等效電路

電壓源模型串聯電路

電流源模型并聯電路

電壓源與電流源的等效

電壓源模型并聯電路

電流源模型串聯電路第六頁，共40頁。2－2常用方法——支路電流法定義在電路各支路元件參數已知的情況下，將支路中的電流作為未知量，應用歐姆定律和基爾霍夫定律建立方程求解各支路電流值的電路分析方法。步驟判別電路的支路數b和節(jié)點數n，網孔數＝b－(n－1)；標出各待求電流的參考方向；按節(jié)點列出（n－1）個獨立的電流方程；

按回路列電壓方程，方程數為網孔數；

求解上述b個獨立方程構成的方程組。實例第七頁，共40頁。2－2常用方法——節(jié)點電壓法定義對于節(jié)點少而回路多的電路，若需要計算各支路電流時，可先計算出節(jié)點之間的電壓，然后應用歐姆定律計算各支路待求電流。這種計算方法叫做節(jié)點電壓法兩節(jié)點電路的節(jié)點電壓法求解步驟首先假設節(jié)點電壓U；然后根據原電路求節(jié)點電壓；最后根據節(jié)點電壓U和原電路計算各電流。實例兩節(jié)點電路的節(jié)點電壓計算公式第八頁，共40頁。兩節(jié)點電路節(jié)點電壓的計算節(jié)點a、b之間的電壓其中，分子各項當E的方向指向節(jié)點a、電激流Is流入節(jié)點a時取正值，分母中各項均為正值。分母中的電阻不包括與恒流源串聯的電阻。第九頁，共40頁。兩節(jié)點電路節(jié)點電壓的計算Is第十頁，共40頁。本章習題

P.72 2.1.6，2.3.1，2.3.5，2.4.2

第十一頁，共40頁。電阻串聯及其分壓作用電阻串聯兩個或更多個電阻順序連接，組成一個無分支電路，各電阻通過的電流相同，這種連接方式稱電阻的串聯分壓作用串聯電阻中任一電阻上的電壓等于總電壓乘以該電阻對總電阻的比值：示例應用很多，例如，電源電壓高于負載電壓時，可與負載串聯一個降壓電阻，降低部分電壓第十二頁，共40頁。電阻并聯及其分流作用電阻并聯兩個或更多個電阻連接在兩個公共節(jié)點之間，組成一個分支電路，各電阻承受的電壓相同，這種連接方式稱電阻的并聯分流作用各電阻中的電流分配與各電阻的大小成反比。電阻越大，分得的電流越?。菏纠龖煤軓V泛，例如，電流表兩端并聯一個合適的分流電阻，可以擴大電流表的量程第十三頁，共40頁。電壓源理想電壓源（恒壓源）內阻R0=0時的電壓源稱為理想電壓源。特點：端電壓恒等于電源電動勢；恒壓源輸出電流由其所接的外部電路和端電壓決定。理想電壓源不允許短路（因為I）電壓源由恒電動勢E和內阻R0串聯的電路所表示的電源。特點：端電壓通常隨電壓源輸出電流的增大而降低第十四頁，共40頁。電壓源的等效形式＋_0RL電壓源電源的短路電流，稱電激流，通常表示為IS＋_0第十五頁，共40頁。電壓源的等效形式＋_0RL電壓源電流源第十六頁，共40頁。電流源理想電流源（恒流源）內阻R0=時的電流源稱為理想電流源。特點：輸出的電流恒定；恒流源的端電壓大小由電源本身及其所接外部電路共同決定。理想電流源可以短路，此時U=0，即空載，但不允許開路（因為U0）。電流源由恒定電激流IS和內阻R0并聯的電路所表示的電源。特點：向外部輸出的電流總小于定值電流IS

，僅當電流源短路時，其短路電流等于電流源的定值電流IS電流源與電壓源的等效第十七頁，共40頁。電壓源模型及外部特性＋_0RL電壓源第十八頁，共40頁。理想電壓源符號及其伏安特性(a)E+_e(b)e(c)理想電壓源符號+_ERLIU理想電壓源EOIU外部伏安特性第十九頁，共40頁。電流源模型及外部特性UIIS電源開路時電源短路或R0=時第二十頁，共40頁。理想電流源符號及其伏安特性UIIS理想電流源電流源第二十一頁，共40頁。電壓源與電流源的等效＋_0RL電壓源電流源第二十二頁，共40頁。電壓源與電流源的等效注意：理想電壓源（）與理想電流源（）之間沒有等效關系（因為前者短路電流和后者的開路電壓都是無窮大）。電壓源與電流源的等效變換只是對外部電路等效，對電源內部并不等效（內阻功率損耗不同）。第二十三頁，共40頁。受控源分類第二十四頁，共40頁。無源二端網絡等效圖例第二十五頁，共40頁。串聯等效電阻第二十六頁，共40頁。并聯等效電阻第二十七頁，共40頁。Y－Δ等效+_+_+_+_第二十八頁，共40頁。Y－Δ等效YΔ時的電阻關系：ΔY時的電阻關系：第二十九頁，共40頁。Y－Δ等效電阻計算方法abcabcUUIIRaRbRcRabRacRbc第三十頁，共40頁。電壓源模型串聯電路第三十一頁，共40頁。電流源模型并聯電路第三十二頁，共40頁。電壓源模型并聯電路第三十三頁，共40頁。電流源模型串聯電路第三十四頁，共40頁。電壓源與電流源的等效＋_0電壓源電流源第三十五頁，共40頁。電阻串聯分壓電路實例等效若(a)(b)兩電路等效，則(b)中等效電阻(a)圖中，由KVL定律知：根據歐姆定律：(a)(b)圖中，(a)中任一電阻上電壓為：其中，第三十六頁，共40頁。電阻并聯分流電路實例等效(a)中由KCL定律，有(a)根據歐姆定律，(a)中(b)中若(a)、(b)等效，則即第三十七頁，共40頁。電