直流电路分析计算教材

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1、第2章 直流电阻电路的分析计算 2.1 电阻的串联和并联 2.2 电阻的星形连接与三角形连接的等效变换 2.3 两种实际电源模型的等效变换 2.4 支路电流法 2.5 网孔法 2.6 节点电压法 2.7 叠加定理 2.8 戴维南定理 *2.9 含受控源电路的分析 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 2.1 电阻的串联和并联 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 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 重点与 难点 重点： 1.串联分压原理 2.并联

2、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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 2.1.2 电阻的串联（一） 1. 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

3、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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 例2.1（一 ） 如图2.3所示, 用一个 满刻度偏转电流为 50A, 电阻Rg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 Rf？ 图2.3 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 例2

4、.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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 2.1.3 电阻的并联（三） 两个电阻R1、R2并联 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 例

5、2.2（一 ） 如图2.5所示, 用一 个满刻度偏转电流 为50A, 电阻Rg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R2? 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 例2.2（二 ） 解 由题意已知, I1=50A, R1=Rg=2000, I=50mA, 代入公式(2.5)得 解得 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 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 例2.3 （ 一） 进行电工实

6、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R1和 R2是滑线变阻器, RL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 U1=220V, RL=50。试问: （1）当R2=50时, 输出电压U2是多少？ （2）当R2=75时, 输出电压U2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 第2章 直流电阻电路的分析计算 例2.3 （二） U1 I1 U2 a b R1 R2 I2 RL 图2.6 例2.3图 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 例2.3 （三） 滑线变阻器R1段流过的电

7、流 解 （1） 当R2=50时, Rab为R2和RL并联后与 R1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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 例2.3 （五） 因I1=4A, 大于滑线变阻器额定电流3A, R1段电阻 有被烧坏的危险。 (2) 当R2=75时，计算方法同上, 可得 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 例2.4（一） 求图2.7(a)所示电路中a、b两点间的等效电阻Rab。 d 15 W a b

8、 c 6 W6 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 简单电路计算步骤 简单电路：可用串、并联化简。 复杂电路：不

9、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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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, US不变.当 R3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 第2章 直流电阻电路的分析计算 2.

10、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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路

11、的分析计算 三角形、星形等效的条件 端口电压U12、U23、U31 和电流I1、I2 、I3都分 别相等，则三角形星形等效。 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 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 5.特殊情况 设三角形电阻R12=R23=R32= ，则 =R1=R2=R3= 反之， =R12=R23=R31=3 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 例 2.5（ 一） 图2.10(

12、a)所示电路中, 已知Us=225V, R0=1, R1=40, R2=36, R3=50, R4=55, R5=10, 试求 各电阻的电流。 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 例 2.5（二 ） R1 I1 R5 I5 I2 R2 a c d R4R3 I3 I4 b R0 Us (a) a I I Ra o R0 Us Rc RdR4 R2 b c I4 I2 (b) d 图2.10例2.5图 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 例 2.5（三） 解 将形连接的R1, R3, R5等效变换为Y形连接的 Ra, Rc、Rd, 如图2.10

13、(b)所示, 代入式(2.8)求得 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 例 2.5（ 四） Ra与Rob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Rc、R2的 等效电阻Rc2=40, 串联的Rd、R4的等效电阻 Rd4=60, 二者并联的等效电阻 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 例 2.5（五 ） 桥式电阻的端口电流 R2、R4的电流各为 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 例 2.5（六） 为了求得R1、R3、R5的电流, 从图2.10(b)求得 并由KCL得 回到图2.10(

14、a)电路, 得 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 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 重点与难点 重点 两种电源模型等效变换的条件 难点

15、 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 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 第2章 直流电阻电路的分析计算 例 2.6（一 ） 图2.14例2.6图 (a) Us1 R1R2 Us2 R I a b Is1 (b) R1R2Is2 I