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,3I,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,R2,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,