第二直流电路分析计算.pptx

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,电子发烧友 电子技术论坛,#,第,2,章 直流电阻电路的分析计算,电子发烧友 电子技术论坛,2.1,电阻的串联和并联,电子发烧友 电子技术论坛,目的与要求,会对串、并联电路进行分析、计算,电子发烧友 电子技术论坛,重点与 难点,重点：,1.,串联分压原理,2.,并联分流原理,3.,串、并联电路的分析、计算,难点：,网络等效的定义,电子发烧友 电子技术论坛,2.1.1,等效网络的定义,1.,二端网络 端口电流 端口电压,2.,等效网络,:,一个二端网络的端口电压电流关系和另一个二端网络的端口电压、电流关系相同,这两个网络叫做等效网络。,3.,等效电阻,（输入电阻）：无源二端网络在关联 参考方向下端口电压与端口电流的比值。,电子发烧友 电子技术论坛,2.1.2,电阻的串联（一）,定义,在电路中,把几个电阻元件依次一个一个首尾连接起来,中间没有分支,在电源的作用下流过各电阻的是同一电流。这种连接方式叫做电阻的串联。,电子发烧友 电子技术论坛,2.1.2,电阻的串联（二）,图,2.2,电阻的串联,电子发烧友 电子技术论坛,2.1.2,电阻的串联（三）,（,2.2,）,2.,电阻串联时,各电阻上的电压为,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.1,（一）,如图,2.3,所示,用一个满刻度偏转电流为,50,A,电阻,R,g,为,2k,的表头制成,100V,量程的直流电压表,应串联多大的附加电阻,R,f,？,图,2.3,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.1,（二）,解,满刻度时表头电压为,附加电阻电压为,代入式（,2.2,）,得,解得,电子发烧友 电子技术论坛,2.1.3,电阻的并联（一）,图,2.4,电阻的并联,并联电阻的等效电导等于各电导的和,(,如图,2.4(,b,),所示,),即,电子发烧友 电子技术论坛,2.1.3,电阻的并联（二）,（,2.4,）,并联电阻的电压相等,各电阻的电流与总电流的关系为,电子发烧友 电子技术论坛,2.1.3,电阻的并联（三）,两个电阻,R,1,、,R,2,并联,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.2,（一）,如图,2.5,所示,用一个满刻度偏转电流为,50,A,电阻,R,g,为,2k,的表头制成量程为,50mA,的直流电流表,应并联多大的分流电阻,R,2,?,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.2,（二）,解,由题意已知,I,1,=50,A,R,1,=,R,g,=2000,I,=50mA,代入公式,(2.5),得,解得,电子发烧友 电子技术论坛,2.1.4,电阻的串、并联,定义：,电阻的串联和并联相结合的连接方式,称为电阻的串、并联或混联。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.3,（一）,进行电工实验时,常用滑线变阻器接成分压器电路来调节负载电阻上电压的高低。图,2.6,中,R,1,和,R,2,是滑线变阻器,R,L,是负载电阻。已知滑线变阻器额定值是,100,、,3A,端钮,a,、,b,上输入电压,U,1,=220V,R,L,=50,。试问,:,（,1,）当,R,2,=50,时,输出电压,U,2,是多少？,（,2,）当,R,2,=75,时,输出电压,U,2,是多少？滑线变阻器能否安全工作？,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.3,（二）,U,1,I,1,U,2,a,b,R,1,R,2,I,2,R,L,图,2.6,例,2.3,图,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.3,（三）,滑线变阻器,R,1,段流过的电流,解,（,1,）当,R,2,=50,时,R,ab,为,R,2,和,R,L,并联后与,R,1,串联而成,故端钮,a,、,b,的等效电阻,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.3,（四）,负载电阻流过的电流可由电流分配公式（,2.5,）求得，即,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.3,（五）,因,I,1,=4A,大于滑线变阻器额定电流,3A,R,1,段电阻有被烧坏的危险。,(2),当,R,2,=75,时，计算方法同上,可得,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.4,（一）,求图,2.7(,a,),所示电路中,a,、,b,两点间的等效电阻,R,ab,。,d,15,W,a,b,c,6,W,6,W,20,W,5,W,7,W,d,(,a,),15,W,a,b,c,6,W,6,W,20,W,5,W,7,W,(,b,),d,15,W,a,b,c,3,W,4,W,7,W,(,c,),d,图,2.7,例,2.4,图,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.4,（二）,解（,1,）先将无电阻导线,d,、,d,缩成一点用,d,表示,则得图,2.7,（,b),(2),并联化简,将,2.7,（,b,）变为图,2.7,（,c,),。,(3),由图,2.7,（,c,）,求得,a,、,b,两点间等效电阻为,电子发烧友 电子技术论坛,简单电路计算步骤,简单电路,：可用串、并联化简。,复杂电路,：不可用串、并联化简。,简单电路计算步骤,：（,1,）计算总的电阻，算出总电压（或总电流）。（,2,）用分压、分流法逐步计算出化简前原电路中各电阻 电流、电压。,电子发烧友 电子技术论坛,教学方法,电阻的串并联在物理中已接触过，可采用自学的形式，以设疑、析疑的方式讲授这次课。,电子发烧友 电子技术论坛,思考题,1.,什么叫二端网络的等效网络？试举例说明。,2.,在图,2.8,所示电路中,U,S,不变,.,当,R,3,增大或减小时,电压表,电流表的读数将如何变化,?,说明其原因,.,电子发烧友 电子技术论坛,2.2,电阻的星形连接与三角形连接的等效变换,电子发烧友 电子技术论坛,目的与要求,会进行星形连接与三角形连接间的等效变换,电子发烧友 电子技术论坛,重点与难点,重点：,星形连接与三角形连接的等效变换,难点：,星形与三角形等效变换的公式,电子发烧友 电子技术论坛,三角形连接和星形连接,三角形连接：三个电阻元件首尾相接构成一个三角形。如下图,a,所示。,星形连接：三个电阻元件的一端连接在一起，另一端分别连接到电路的三个节点。如上图,b,所示。,电子发烧友 电子技术论坛,三角形、星形等效的条件,端口电压,U,12,、,U,23,、,U,31,和电流,I,1,、,I,2,、,I,3,都分别相等，则三角形星形等效。,电子发烧友 电子技术论坛,3.,已知三角形连接电阻求星形连接电阻,电子发烧友 电子技术论坛,4.,已知星形连接电阻求三角形连接电阻,电子发烧友 电子技术论坛,5.,特殊情况,设三角形电阻,R,12,=R,23,=R,32,=,，则,=R,1,=R,2,=R,3,=,反之，,=R,12,=R,23,=R,31,=3,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.5,（一）,图,2.10(,a,),所示电路中,已知,U,s,=225V,R,0,=1,R,1,=40,R,2,=36,R,3,=50,R,4,=55,R,5,=10,试求各电阻的电流。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.5,（二）,R,1,I,1,R,5,I,5,I,2,R,2,a,c,d,R,4,R,3,I,3,I,4,b,R,0,U,s,(,a,),a,I,I,R,a,o,R,0,U,s,R,c,R,d,R,4,R,2,b,c,I,4,I,2,(,b,),d,图,2.10,例,2.5,图,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.5,（三）,解,将形连接的,R,1,R,3,R,5,等效变换为,Y,形连接的,R,a,R,c,、,R,d,如图,2.10(,b),所示,代入式,(2.8),求得,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.5,（四）,R,a,与,R,ob,串联,a,、,b,间桥式电阻的等效电阻,图,2.10(b),是电阻混联网络,串联的,R,c,、,R,2,的等效电阻,R,c2,=40,串联的,R,d,、,R,4,的等效电阻,R,d4,=60,二者并联的等效电阻,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.5,（五）,桥式电阻的端口电流,R,2,、,R,4,的电流各为,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.5,（六）,为了求得,R,1,、,R,3,、,R,5,的电流,从图,2.10(,b),求得,并由,KCL,得,回到图,2.10(,a,),电路,得,电子发烧友 电子技术论坛,教学方法,在得到星,三转换公式时，启发学生自己找到记忆公式的规律。,电子发烧友 电子技术论坛,思考题,求下图所示网络的等效电阻,电子发烧友 电子技术论坛,2.3,两种实际电源模型的等效变换,电子发烧友 电子技术论坛,目的与要求,1.,理解实际电压源、实际电流源的模型,2.,会对两种电源模型进行等效变换,电子发烧友 电子技术论坛,重点与难点,重点,两种电源模型等效变换的条件,难点,用电源模型等效变换法分析电路,电子发烧友 电子技术论坛,1.,实际电压源模型（一）,图,2.12,电压源和电阻串联组合,电压源 和电阻,R,的串联组合,电子发烧友 电子技术论坛,1.,实际电压源模型（二）,其外特性方程为,（,2.12,）,电子发烧友 电子技术论坛,2.,实际电流源的模型（一）,图,2.13,电流源和电导并联组合,电流源 和电导,G,的并联。,电子发烧友 电子技术论坛,2.,实际电流源的模型（二）,其外特性为,(2.13),电子发烧友 电子技术论坛,3.,两种实际电源模型的等效变换,比较式（,2.12,）和式,(2.13),只要满足,实际电压源和实际电流源间就可以等效变换。,注意：的参考方向是由 的负极指向其正极。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.6,（一）,图,2.14,例,2.6,图,(,a,),U,s1,R,1,R,2,U,s2,R,I,a,b,I,s1,(,b,),R,1,R,2,I,s2,I,R,a,b,R,12,(,c,),I,s,R,I,a,b,求图,2.14,（,a,）所示的电路中,R,支路的电流。已知,U,s1,=10V,U,s2,=6V,R,1,=1,R,2,=3,R,=6,。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.6,（二）,解,先把每个电压源电阻串联支路变换为电流源电阻并联支路。网络变换如图,2.14(,b,),所示,其中,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.6,（三）,图,2.14(,b,),中两个并联电流源可以用一个电流源代替,其,并联,R,1,、,R,2,的等效电阻,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.6,（四）,网络简化如图,2.14(,c,),所示。,对图,2.14(,c,),电路,可按分流关系求得,R,的电流,I,为,注意：用电源变换法分析电路时，待求支路保持不变。,电子发烧友 电子技术论坛,教学方法,讲授法。,通过复习电压源、电流源的特点而引入新课题。,电子发烧友 电子技术论坛,思考题,用一个等效电源替代下列各有源二端网络。,电子发烧友 电子技术论坛,2.4,支 路 电 流 法,电子发烧友 电子技术论坛,目的与要求,使学生学会用支路电流法求解复杂电路,电子发烧友 电子技术论坛,重点与难点,重点,用支路电流法求解复杂电路的步骤,难点,列回路电压方程,电子发烧友 电子技术论坛,1.,支路电流法定义,支路电流法以每个支路的电流为求解的未知量。,电子发烧友 电子技术论坛,2.KCL,方程的列写（一）,以,图,2.16,所示的电路为例来说明支路电流法的应用。,对节点,a,列写,KCL,方程,对节点,b,列写,KCL,方程,节点数为,n,的电路中,按,KCL,列出的节点电流方程只有,(,n,-1),个是独立的。,电子发烧友 电子技术论坛,2.KCL,方程的列写（二）,图,2.16,支路电流法举例,电子发烧友 电子技术论坛,2.KCL,方程的列写（三）,按顺时针方向绕行,对左面的网孔列写,KVL,方程,:,按顺时针方向绕行对右面的网孔列写,KVL,方程,:,电子发烧友 电子技术论坛,支路电流法分析计算电路的一般步骤,（,1,）在电路图中选定各支路（,b,个）电流的参考方向,设出各支路电流。,（,2,）对独立节点列出,(,n,-1),个,KCL,方程。,（,3,）通常取网孔列写,KVL,方程,设定各网孔绕行方向,列出,b,-(,n,-1),个,KVL,方程。,（,4,）联立求解上述,b,个独立方程,便得出待求的各支路电流。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.7,（一）,图,2.16,所示电路中,U,s1,=130V,、,R,1,=1,为直流发电机的模型,电阻负载,R,3,=24,U,s2,=117V,、,R,2,=0.6,为蓄电池组的模型。试求各支路电流和各元件的功率。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.7,（二）,以支路电流为变量,应用,KCL,、,KVL,列出式（,2.15,）、,(2.17),和式,(2.18),并将已知数据代入,即得,解得,I,1,=10A,I,2,=-5A,I,3,=5A,。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.7,（三）,I,2,为负值,表明它的实际方向与所选参考方向相反,这个电池组在充电时是负载。,U,s1,发出的功率为,U,s1,I,1,=13010=1300W,U,s2,发出的功率为,U,s2,I,2,=117,（,-5,）,=-585W,即,U,s2,接受功率,585W,。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.7,（四）,各电阻接受的功率为,功率平衡,表明计算正确。,电子发烧友 电子技术论坛,教学方法,通过复习基尔霍夫定律引入本次课。,电子发烧友 电子技术论坛,思考题（一）,试列出用支路电流法求下图（,a),、,(b),所示电路支路电流的方程组,.,电子发烧友 电子技术论坛,思考题（二）,电子发烧友 电子技术论坛,2.5,网 孔 法,电子发烧友 电子技术论坛,目的与要求,会对两网孔电路列写网孔方程,电子发烧友 电子技术论坛,重点与难点,重点：用网孔电流法列方程,难点：（,1,）网孔电流 自阻 互阻 （,2,）电路中含有电流源时的处理方法,电子发烧友 电子技术论坛,1.,网孔法和网孔电流的定义,网孔法：,以网孔电流为电路的变量来列写方程的方法,网孔电流,:,设想在每个网孔中，都有一个电流沿网孔边界环流，这样一个在网孔内环行的假想电流叫,网孔电流,。,电子发烧友 电子技术论坛,2.,网孔方程的一般形式（一）,通常，选取网孔的绕行方向与网孔电流的参考方向一致,电子发烧友 电子技术论坛,2.,网孔方程的一般形式（二）,可以进一步写成,上式就是当电路具有两个网孔时网孔方程的一般形式。,经整理后，得,电子发烧友 电子技术论坛,2.,网孔方程的一般形式（三）,其中,:,（,1,）,R,11,=,R,1,+,R,2,、,R,22,=,R,2,+,R,3,分别是网孔,1,与网孔,2,的电阻之和,称为各网孔的,自电阻,。因为选取自电阻的电压与电流为关联参考方向,所以,自电阻都取正号。,电子发烧友 电子技术论坛,2.,网孔方程的一般形式（四）,（,2,）,R,12,=,R,21,=-,R,2,是网孔,1,与网孔,2,公共支路的电阻,称为相邻网孔的,互电阻。互电阻可以是正号,也可以是负号。当流过互,电阻的两个相邻网孔电流的参考方向一致时,互电阻取正号,反之,取负号,电子发烧友 电子技术论坛,2.,网孔方程的一般形式（五）,（,3,）,U,s11,=,U,s1,-,U,s2,、,U,s2,=,U,s2,-,U,s3,分别是各网孔中电压源电压的代数和,称为网孔电源电压。,凡参考方向与网孔绕行方向一致的电源电压取负号,反之取正号。,电子发烧友 电子技术论坛,2.,网孔方程的一般形式（六）,（,2.21,）,推广到具有,m,个网孔的平面电路,其网孔方程的规范形式为,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.8,（一）,用网孔法求图,2.19,所示电路的各支路电流。,2,W,10 V,1,W,5 V,2,W,1,W,I,1,I,3,I,2,I,4,I,5,I,m,1,I,m,2,I,6,I,m,3,图,2.19,例,2.8,图,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.8,（二）,解,（,1,）选择各网孔电流的参考方向,如图,2.19,所示。计算各网孔的自电阻和相关网孔的互电阻及每一网孔的电源电压,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.8,（三）,(3),求解网孔方程组,解之可得,（,2,）按式,(2.21),列网孔方程组,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.8,（四）,(4),任选各支路电流的参考方向,如图所示。由网孔电流求出各支路电流,:,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.9,（一）,用网孔法求图,2.20,所示电路各支路电流及电流源的电压。,图,2.20,例,2.9,图,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.9,（二）,解,（,1,）选取各网孔电流的参考方向及电流源电压的参考方向,如图,2.20,所示。,（,2,）列网孔方程,:,补充方程,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.9,（三）,（,3,）解方程组,得,（,4,）选取各支路电流的参考方向如图所示,各支路电流,电子发烧友 电子技术论坛,教学方法,以水流来比喻电流，加深对网孔电流的形象理解。,电子发烧友 电子技术论坛,思考题,怎样用网孔法求解含有电流源的电路？,电子发烧友 电子技术论坛,2.6,节点电压法,电子发烧友 电子技术论坛,目的与要求,1.,会对三节点电路用节点电压法分析,2.,掌握弥尔曼定理,电子发烧友 电子技术论坛,重点与难点,重点：,（,1,）用节点电压法列方程 （,2,）弥尔曼定理,难点,（,1,）自导、互导、节点处电流源 、,(2),某支路仅含电压源 的处理方法。,电子发烧友 电子技术论坛,1.,节点电压法和节点电压的定义,节点电压法：以电路的节点电压为未知量来分析电路的一种方法。,节点电压：在电路的,n,个节点中,任选一个为参考点,把其余,(,n,-1),个各节点对参考点的电压叫做该节点的节点电压。电路中所有支路电压都可以用节点电压来表示。,电子发烧友 电子技术论坛,2.,节点方程的一般形式（一）,对节点,1,、,2,分别由,KCL,列出节点电流方程,:,电子发烧友 电子技术论坛,2.,节点方程的一般形式（二）,设以节点,3,为参考点,则节点,1,、,2,的节点电压分别为,U,1,、,U,2,。,将支路电流用节点电压表示为,电子发烧友 电子技术论坛,2.,节点方程的一般形式,（三）,代入两个节点电流方程中,经移项整理后得,（,2.22,）,电子发烧友 电子技术论坛,2.,节点方程的一般形式,（四）,(2.23),将式（,2.22,）写成,这就是当电路具有三个节点时电路的节点方程的一般形式。,电子发烧友 电子技术论坛,2.,节点方程的一般形式,（五）,式（,2.23,）中的左边,G,11,=(,G,1,+,G,2,+,G,3,),、,G,22,=(,G,2,+,G,3,+,G,4,),分别是节点,1,、节点,2,相连接的各支路电导之和,称为各节点的,自电导,自电导总是正的,。,G,12,=,G,21,=-(,G,3,+,G,4,),是连接在节点,1,与节点,2,之间的各公共支路的电导之和的负值,称为两相邻节点的,互电导,互电导总是负的,。,式（,2.23,）右边,I,s11,=(,I,s1,+,I,s3,),、,I,s22,=(,I,s2,-,I,s3,),分别是流入节点,1,和节点,2,的各电流源电流的代数和,称为,节点电源电流,流入节点的取正号,流出的取负号,。,电子发烧友 电子技术论坛,3.,节点方程的规范形式,对具有,n,个节点的电路,其节点方程的规范形式为：,电子发烧友 电子技术论坛,4.,电路中含有电压源支路,当电路中含有电压源支路时,这时可以采用以下措施,:,（,1,）尽可能取电压源支路的负极性端作为参考点。,（,2,）把电压源中的电流作为变量列入节点方程,并将其电压与两端节点电压的关系作为补充方程一并求解。,电子发烧友 电子技术论坛,5.,弥尔曼定理（一）,对于只有一个独立节点的电路,电子发烧友 电子技术论坛,5.,弥尔曼定理（二）,写成一般形式,式,(2.25),称为弥尔曼定理。,(2.25),电子发烧友 电子技术论坛,5.,弥尔曼定理（三）,图,2.22,弥尔曼定理举例,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.10,（一）,试用节点电压法求图,2.23,所示电路中的各支路电流。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.10,（二）,解之得,解,取节点,O,为参考节点,节点,1,、,2,的节点电压为,U,1,、,U,2,按式（,2.24,）得,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.10,（三）,取各支路电流的参考方向,如图,2.23,所示。根据支路电流与节点电压的关系,有,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.11,（一）,应用弥尔曼定理求图,2.24,所示电路中各支路电流。,图,2.23,例,2.10,图,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.11,（二）,解,本电路只有一个独立节点,设其电压为,U,1,由式,(2.25),得,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.11,（三）,设各支路电流,I,1,、,I,2,、,I,3,的参考方向如图中所示,求得各支路电流为,电子发烧友 电子技术论坛,将“自导、互导”与“自阻、互阻”比较着讲解，帮助学生理解这两个概念。,教学方法,电子发烧友 电子技术论坛,思考题,列出图,2.25,所示电路的节点电压方程,.,电子发烧友 电子技术论坛,2.7,叠 加 定 理,电子发烧友 电子技术论坛,目的与要求,（,1,）理解,叠 加 定 理,（,2,）会用叠 加 定 理分析电路,电子发烧友 电子技术论坛,重点,与,难点,重点,:,叠 加 定 理的内容,难点,:,使用叠 加 定 理时的注意事项,电子发烧友 电子技术论坛,1.,叠加定理的内容（一）,叠加定理是线性电路的一个基本定理。,叠加定理可表述如下,:,在线性电路中,当有两个或两个以上的独立电源作用时,则任意支路的电流或电压,都可以认为是电路中各个电源单独作用而其他电源不作用时,在该支路中产生的各电流分量或电压分量的代数和。,电子发烧友 电子技术论坛,1.,叠加定理的内容（二）,图,2.26,叠加定理举例,电子发烧友 电子技术论坛,1.,叠加定理的内容（三）,R,2,支路的电流,电子发烧友 电子技术论坛,1.,叠加定理的内容（四）,电子发烧友 电子技术论坛,2.,使用叠加定理时,应注意以下几点,1,）只能用来计算线性电路的电流和电压,对非线性电路,叠加定理不适用。,2,）叠加时要注意电流和电压的参考方向,求其代数和。,3,）化为几个单独电源的电路来进行计算时,所谓电压源不作用,就是在该电压源处用短路代替,电流源不作用,就是在该电流源处用开路代替。,4,）不能用叠加定理直接来计算功率。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.12,（一）,图,2.27,例,2.12,图,图,2.27,（,a,）所示桥形电路中,R,1,=2,R,2,=1,R,3,=3,R,4,=0.5,U,s,=4.5V,I,s,=1A,。试用叠加定理求电压源的电流,I,和电流源的端电压,U,。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.12,（二）,解,(1),当电压源单独作用时,电流源开路,如图,2.27,（,b,）所示,各支路电流分别为,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.12,（三）,电流源支路的端电压,U,为,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.12,（四）,(2),当电流源单独作用时,电压源短路,如图,2.27,（,c,）所示,则各支路电流为,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.12,（五）,电流源的端电压为,电流源的端电压为,(3),两个独立源共同作用时,电压源的电流为,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.13,（一）,求图,2.28,所示梯形电路中支路电流,I,5,。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.13,（二）,解,此电路是简单电路,可以用电阻串并联的方法化简。但这样很繁琐。为此,可应用齐次定理采用“倒推法”来计算。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.13,（三）,根据齐次定理可计算得,电子发烧友 电子技术论坛,教学方法,讲授法,电子发烧友 电子技术论坛,思考题,2.,当上题中电压由,15V,增到,30V,时,12,电阻支路中的电流变为多少,?,1.,试用叠加原理求图中电路,12,电阻支路中的电流,.,电子发烧友 电子技术论坛,2.8,戴 维 南 定 理,电子发烧友 电子技术论坛,目的与要求,1,理解戴维南定理,2,会用戴维南定理分析电路,电子发烧友 电子技术论坛,重点与难点,重点：,戴维南定理的内容,难点：,等效电阻的计算,电子发烧友 电子技术论坛,1.,戴维南定理内容,戴维南定理指出,:,含独立源的线性二端电阻网络,对其外部而言,都可以用电压源和电阻串联组合等效代替,(1),该电压源的电压等于网络的开路电压,(2),该电阻等于网络内部所有独立源作用为零情况下的网络的等效电阻,电子发烧友 电子技术论坛,2.,证明（一）,下面我们对戴维南定理给出一般证明,电子发烧友 电子技术论坛,2.,证明（二）,图,2.30,戴维南定理的证明,电子发烧友 电子技术论坛,3.,等效电阻的计算方法（一）,等效电阻的计算方法有以下三种：,（,1,）设网络内所有电源为零,用电阻串并联或三角形与星形网络变换加以化简,计算端口,ab,的等效电阻。,（,2,）设网络内所有电源为零,在端口,a,、,b,处施加一电压,U,计算或测量输入端口的电流,I,则等效电阻,Ri=U/I,。,电子发烧友 电子技术论坛,3.,等效电阻的计算方法（二）,（,3,）用实验方法测量,或用计算方法求得该有源二端网络开路电压,Uoc,和短路电流,Isc,则等效电阻,Ri=Uoc/Isc,。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.14,（一）,图,2.31,（,a,）所示为一不平衡电桥电路,试求检流计的电流,I,。,图,2.31,例,2.14,图,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.14,（二）,解,开路电压,oc,为,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.15,（一）,图,2.32,例,2.15,图,求图,2.32,（,a,）所示电路的戴维南等效电路。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.15,（二）,解,先求开路电压,U,oc,(,如图,2.32(,a,),所示,),电子发烧友 电子技术论坛,例,2.15,（三）,然后求等效电阻,R,i,其中,电子发烧友 电子技术论坛,教学方法,讲授法,电子发烧友 电子技术论坛,思考题,1.,一个无源二端网络的戴维南等效电路是什？如何求有,源二端网络的戴维南等效电路？,2.,在什么条件下有源二端网络传输给负载电阻功率最,大？这时功率传输的效率是多少？,电子发烧友 电子技术论坛,*2.9,含受控源电路的分析,电子发烧友 电子技术论坛,目的与要求,1.,理解四种受控源的类型,2.,了解,含受控源电路的分析方法,电子发烧友 电子技术论坛,重点与难点,重点：,四种受控源的类型,难点：,含受控源电路的分析方法,电子发烧友 电子技术论坛,2.9.1,受控源（一）,定义：受电路另一部分中的电压或电流控制的电源,称为,受控源,。,受控源有两对端钮,:,一对为输入端钮或控制端口,;,一对为输出端钮或受控端口。,电子发烧友 电子技术论坛,2.9.1,受控源（二）,受控源有以下,四种类型,:,(1),电压控制的电压源（记作,VCVS,）。,(2),电流控制的电压源（记作,CCVS,）。,(3),电压控制的电流源（记作,VCCS,）。,(4),电流控制的电流源（记作,CCCS,）。,电子发烧友 电子技术论坛,2.9.1,受控源（三）,图,2.33,四种受控源的模型,电子发烧友 电子技术论坛,2.9.2,含受控源电路的分析（一）,含受控源电路的特点。,（,1,）受控电压源和电阻串联组合与受控电流源和电阻并联组合之间,像独立源一样可以进行等效变换。但在变换过程中,必须保留控制变量的所在支路。,电子发烧友 电子技术论坛,2.9.2,含受控源电路的分析（二）,（,2,）应用网络方程法分析计算含受控源的电路时,受控源按独立源一样对待和处理,但在网络方程中,要将受控源的控制量用电路变量来表示。即在节点方程中,受控源的控制量用节点电压表示,;,在网孔方程中,受控源的控制量用网孔电流表示。,电子发烧友 电子技术论坛,2.9.2,含受控源电路的分析（三）,（,3,）用叠加定理求每个独立源单独作用下的响应时,受控源要像电阻那样全部保留。同样,用戴维南定理求网络除源后的等效电阻时,受控源也要全部保留。,（,4,）含受控源的二端电阻网络,其等效电阻可能为负值,这表明该网络向外部电路发出能量。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.16,（一）,图,2.34,（,a,）电路中,已知,U,s,、,I,s,、,R,1,、,R,2,、,R,3,、,试求,I,。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.16,（二）,解,(1),直接应用节点电压法。选节点,c,为参考点,控制量,I,=,G,3,U,b,把受控电流源,I,=,G,3,U,b,当作独立源,列节点方程如下,(,G,1,+,G,2,),U,a,-,G,2,U,b,=,G,1,U,s,-,G,3,U,b,-,G,2,U,a,+(,G,2,+,G,3,),U,b,=,I,s,+,G,3,U,b,从上列方程可以解得,U,b,并得到,I,。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.16,（三）,解得,U,bc,就可得,I,。,(2),变并为串。控制量表示为,I,=,U,bc,/,R,3,由弥尔曼定理可得,U,bc,。,电子发烧友 电子技术论坛,例,2.16,（四）,则,最后得,（,3,）用戴维南定理。,电子发烧友 电子技术论坛,教学方法,讲授法,电子发烧友 电子技术论坛,思考题,1.,试求图（,a,）所示电路的等效电阻,.2.,试求图（,b,）所示电路的开路电压,.,