计算机电路基础(各种电路分析方法介绍).ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机电路基础,内容回顾,基尔霍夫电流定律,(,第一定律,),：在任一瞬时，流向某一节点的电流之和等于由该节点流出的电流之和。,KCL,也可表述为，,在任一瞬时，流入某一节点的电流代数和恒为零。,对于某节点：,流入电流,=,流出电流,内容回顾,基尔霍夫电压定律,(KVL),：,用来确定回路中,各段电压,间关系的，任一,回路,中各支路电压的代数和为零。,步骤：,1,、确定要研究回路的绕行方向；,（,尽量不选择有电流源的支路,）,2,、确定回路上各元件的电压值，元件的电压方向与回路绕行方向,一致,时取,正,，相反时取负。,网孔电流法,网孔电流法,：,以网孔电流为未知量，应用基尔霍夫电压定律，列写回路的电路方程来分析电路的方法。,网孔：,平面电路中由若干条支路组成的独立电路，它限定,的区域内不再有其他支路。,假想的,i,m,1,、,i,m,2,称为,网孔电流,。,i,m,1,i,m,2,回路1：,R,1,i,m,1,+,R,2,(,i,m,1,-,i,m,2,),-,u,S1,+,u,S2,=0,回路,2,：,R,2,(,i,m,2,-,i,m,1,)+,R,3,i,m,2,-,u,S2,=0,当某一电阻有两个网孔电流通过时，该阻值应写成两个网孔电流与阻值乘积的代数和，,自身网孔电流与该阻值乘积为正,，相邻网孔电流与自身网孔电流方向一致时，乘积项为正。电压源电压与网孔电流绕行方向一致时取“,+”,；否则取“,-,”,。,i,m,1,i,m,2,网孔电流法,(1),确定网孔并设定网孔电流和它的绕行方向；,(2),以网孔电流为未知量，应用基尔霍夫电压定律（,KVL,）列写网孔回路电压,方程；,(4),按题目要求，求各待求量。,网孔电流法的一般步骤：,(3),求解电压方程组，得各网孔电流；,网孔电流法一般步骤：,V,a,=5V,a,点电位：,a,b,1,5A,a,b,1,5A,V,b,=-5V,b,点电位：,在电路中任选一节点，设其电位为零（用,此点称为,参考点,。其它各节点对参考点的电压，,便是该节点的电位。记为：,“,V,X,”,标记），,节点电位法,节点电位法中的未知数,：,节点电位,“,V,X,”,。,节点电位法解题思路,假设一个参考点，令其电位为零，,求,其它各节点电位，,求各支路的电流或电压。,节点电位法,：,以节点电位为未知量,应用基尔霍夫电流定律，列写电路方程分析电路的方法。,节点电位法,节点电位法,节点电位法,适用于支路数多，节点少的路。,共,a,、,b,两个节点，,b,设为,参考点后，仅剩一个未,知数（,a,点电位,V,a,）。,a,b,V,a,I,1,A,B,R,1,R,2,+,-,-,+,E,1,E,2,R,3,R,4,R,5,+,-,E,5,I,2,I,3,I,4,I,5,C,则：,各支路电流分别为：,设：,节点电流方程：,A,点：,B,点：,节点电位法,叠加原理：,在多个电源同时作用的,线性电路,(,电路参数不随电压、电流的变化而改变,),中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。,+,B,I,2,R,1,I,1,E,1,R,2,A,E,2,I,3,R,3,+,_,+,_,原电路,I,2,R,1,I,1,R,2,A,B,E,2,I,3,R,3,+,_,E,2,单独作用,+,_,A,E,1,B,I,2,R,1,I,1,R,2,I,3,R,3,E1,单独作用,叠加原理,+,B,I,2,R,1,I,1,E,1,R,2,A,E,2,I,3,R,3,+,_,+,_,+,_,A,E,1,B,I,2,R,1,I,1,R,2,I,3,R,3,I,2,R,1,I,1,R,2,A,B,E,2,I,3,R,3,+,_,叠加原理,例,+,-,10,I,4A,20V,10,10,用叠加原理求：,I=?,I,=,2A,I,=-,1A,I=I+I=,1A,+,10,I,4,A,10,10,+,-,10,I,20V,10,10,解：,应用叠加定理要注意的问题：,1.,叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、,电流的变化而改变）。,2.,叠加时只将电源分别考虑，电路结构和参数不变。,暂时不予考虑的电压源应予以短路，即令,E=0,；,暂时不予考虑的电流源应予以开路，即令,I,s,=0,。,解题时要标明各支路电流、电压的正方向。分电,路电流与总电路对应的电流方向一致时取正，原电,路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电流,的代数和。,=,+,4,、,叠,加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来求功率。,如：,设：,则：,I,3,R,3,无源二端网络,：,二端网络中没有电源,有源二端网络,：,二端网络中含有电源,二端网络：,若一个电路只通过两个输出端与外电路,相联，则该电路称为,“,二端网络,”,。,A,B,A,B,等效电源定理,等效电源定理：,有源二端网络用电源模型替代，便为等效电源定理。,有源二端网络用电压源模型替代,-,戴维南定理,有源二端网络用电流源模型替代,-,诺顿定理,等效电源定理,有源,二端网络,R,E,d,R,d,+,_,R,注意：,“,等效,”,是指对端口外等效,戴维南定理：,有源二端网络用电压源,模型等效。,戴维南定理,等效电压源的内阻等于有源,二端网络相应无源二端网络,的输入电阻。（有源网络变,无源网络的原则是：电压源,短路，电流源断路）,等效电压源的电动势,（,E,d,）,等于有源二端,网络的开端电压；,有源,二端网络,R,有源,二端网络,A,B,相应的,无源,二端网络,A,B,A,B,E,d,R,d,+,_,R,A,B,已知：,R,1,=20,、,R,2,=30,R,3,=30,、,R,4,=20,E,=10V,求：当,R,5,=10,时，,I,5,=?,R,1,R,3,+,_,R,2,R,4,R,5,E,I,5,R,5,I,5,R,1,R,3,+,_,R,2,R,4,E,等效电路,有源二端网络,+,_,E,d,R,d,R,5,I,5,等效电路,R,5,I,5,R,1,R,3,+,_,R,2,R,4,E,第三步：求未知电流,I,5,+,_,E,d,R,d,R,5,I,5,E,d,=,U,X,=2V,R,d,=24,时,有源,二端,网络,A,B,诺顿定理：,有源二端网络用电流源模型等效。,=,A,B,I,d,R,d,等效电流源,I,d,为有源二端网络输出端的,短路电流,等效电阻 仍为,相,应无源二端网络的,输入电阻,R,d,诺顿定理,电路分析方法共讲了以下几种：,基尔霍夫定律,网孔电流法,节点电位法,叠加原理,等效电源定理,戴维南定理,诺顿定理,总结,每种方法各有,什么特点？适,用于什么情况？,电路分析方法小结,