《电工技术及实训 教学课件 ppt 作者 李军 2电路的分析方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工技术及实训 教学课件 ppt 作者 李军 2电路的分析方法（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、简单电路,简单电路就是可以利用电阻串、并联方法进行分析的电路。 应用这种方法对电路进行分析时，先利用电阻串、并联公式求出该电路的总电阻，然后根据欧姆定律求出总电流，最后利用分压公式或分流公式计算出各个电阻的电压或电流。,复杂电路分析,复杂电路就是不能利用电阻串并联方法化简，然后应用欧姆定律进行分析的电路。 解决复杂电路问题的方法有两种。 方法一：支路电流法。 方法二：应用等效变换的概念，将电路化简或进行等效变换后，再通过欧姆定律、基尔霍夫定律或分压、分流公式求解出结果。,第二章 电路的分析方法,第一节 支路电流法,第二节 叠加定理,第三节 戴维南定理,第一节 直流电流法,1 支路、结点、回路,
2、2 基尔霍夫电流定律（KCL）,3 基尔霍夫电压定律（KVL）,4 支路电流法,支路：,同一电流所流经的路径。,节（结）点：,三条或三条以上支路的连接点叫做节点。,回路：,由支路组成的闭合路径称为回路。,网孔：,将电路画在平面图上，内部不含支路的回路称为网孔。,本图中有?条支路,本图中有3条支路,本图中有?个结点,本图中有2个结点,本图中有?个回路,本图中有3个回路,本图中有?个网孔,本图中有2个网孔,1 支路、结点、回路,在任一时刻，流入任一节点的支路电流之和等于流出该节点的支路电流之和。,若规定流入结点的电流为正，流出的电流为负，则:,2 基尔霍夫电流定律（KCL）,( Kirchhoff
3、s Current Law ),例,对节点列方程,i1 + i3 = i4,对节点 列方程,i2 +i4 + is =0,对节点列方程,i1 +i2 + i3+ is =0,选定回路的绕行方向，电压参考方向与回路绕行方向一致时为正，相反时为负。,3 基尔霍夫电压定律（KVL）,( Kirchhoffs Voltage Law ),在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。,U1 -U3 -U2+ U4 =0,U1 + U4 = U3 +U2,-U3 - U4 + U1-U2 =0,-U3 - U4 + U1-U2 =0,例,对回路列方程,对回路列方程,4 支路电流法,以支
4、路电流为待求量，应用KCL、KVL列写电路方程组，求解各支路电流的方法称为支路电流法。,支路电流法是计算复杂电路最基本的方法。需要的方程个数与电路的支路数相等。,电路支路数b 节点数n,支路电流法简介,R3,US1,+,-,R1,US2,+,-,R2,支路电流法的解题步骤,I3,I1,I2,一、假定各支路电流 的参考方向,二、应用KCL对节点列 方程,节点,对于有n个节点的电路，只能列出 (n1)个独立的KCL方程式。,三、应用KVL列写 b (n1)个方程（一般选网孔）；,四、联立求解得各支路电流。,例 如图电路,用支路电流法求各支路电流。,解：,I1+I2+I3=0,14= - 8I3 +
5、 2I1,2= 3I2 - 8I3,I1=3A,解得:,I2=-2A,I3=-1A,想一想：如何校对计算结果？,例：应用支路电流法求各支路电流。,2-1,2-2,2-3,2-4,2-5,2-6,2-7,2-8,例：用支路电流法求图示电路各支路电流。,解：,+ U ,第二节 叠加定理,1 叠加定理的内容,2 叠加定理应用过程 中注意问题,1 叠加定理的内容,在线性电路中，如果有多个电源共同作用，任何一支路的电压（电流） 等于每个电源单独作用， 在该支路上所产生的电压（电流）的代数和。,说明：当某一电源单独作用时，其他电源置零（电源不作用）。,计算功率时不能应用叠加的方法。,例：应用叠加定理求各支
6、路电流。,1、给出各支路电流方向,2、将原电路分解为各个电源单独作用时的电路,例 如图电路，,用叠加原理计算电流I及R3 消耗的功率。,解：,例：,求 I,解：应用叠加定理,例 如图电路，用叠加原理计算电流I。,解：,例：应用叠加定理求各支路电流。,1. 该定理只用于线性电路。,2. 功率不可叠加。,3. 不作用电源的处理方法:,电压源短路（Us=0 ）,电流源开路（ Is=0 ）,4. 叠加时，应注意电源单独作用时电路各处电压、电流的参考方向与各电源共同作用时的参考方向是否一致。,2 叠加定理应用过程中注意问题,例：应用叠加定理求各支路电流。,1、给出各支路电流方向,2、将原电路分解为各个电
7、源单独作用时的电路,第三节 戴维南(宁)定理,1 戴维南定理的内容,2 戴维南定理应用,引言,有源二端网络,对外引出两个端钮的网络，称为二端网络。,无源二端网络,?,二端网络,引言,二端网络,等效电源定理,对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，都可以用一个电压源即恒压源和电阻串联的支路来代替，其恒压源电压等于线性有源二端网络的开路电压Uoc，电阻等于线性有源二端网络除源后两端间的等效电阻Ro。这就是戴维南定理。,一、 U oc的求法,去掉外电路，ab端开路，计算开路电压U oc,二、 Ro的求法,利用串、并联关系直接计算。,2 戴维南定理应用,去掉电源（电压源短路，电流源开路），求R0,例：
8、用戴维南定理求图(a)电路的电流I。,解：(1)断开待求支路，得有源二端网络,求得开路电压Uoc为：,(2)将图中的电压源短路，电流源开路，得无源二端网络,求得等效电阻Ro为：,例：用戴维南定理求图示电路的电流I。,解：(1)求开路电压Uo ：,(2)求等效电阻Ro,(3)画等效电路,例 求 R 分别为3、8 、18 时R支路的电流。,解,1、求开路电压,a,b,3、将待求支路接 入 等效电路,2、求等效电阻,R0,例 求 R 分别为3、8 、18 时R支路的电流。,解,a,b,R = 3 ,R = 8,R = 18 ,总结：解题步骤： 1. 断开待求支路 2. 计算开路电压U o 3. 计算
9、等效电阻R0 4. 接入待求支路求解,例 求 R 为何值时，电阻R从电路中吸取的功率最大？该最大功率是多少？,解：,开路电压,入端电阻,当R 等于电源内阻时， R 获得最大功率。,R 吸收的功率：,小 结,一、电路中的基本定律,1. 欧姆定律,关联参考方向,非关联参考方向,2.基尔霍夫电流定律,（KCL）,（KVL）,二、电路分析方法,1. 电压源电流源的等效变换,等效是对外 电路而言,2.支路电流法,以支路电流为待求量，应用KCL、KVL列写电路方程。,解题步骤：, 假定各支路电流的参考方向；, 应用KCL对列节点电流方程；, 应用KVL列写回路电压方程；, 联立求解得各支路电流。,3.叠加
10、定理,在线性电路中，如果有多个电源共同作用，任何一支路的电压（电流） 等于每个电源单独作用， 在该支路上所产生的电压（电流）的代数和。,不作用电源的处理方法,电压源短路（Us=0 ）,电流源开路（ Is=0 ）,注意,4.戴维南定理,解题步骤： 1. 断开待求支路 2. 计算开路电压U o 3. 计算等效电阻R0 4. 接入待求支路求解,1.求开路电压时,注意电压的方向。,注意,2.求等效电阻时，原二端网络化成无源网络（电压源短路，电流源开路）。,例 图示电路，R1=R2=R3=2，US2=6V ，IS=3A。 1.试分别用支路电流法、电压源电流源等效变换、叠加定理、戴维南定理求电流I1。 2
11、. 计算电压源、电流源的功率,说明是供出还是吸收。,解:,支路电流法：,代入数据得：,I1= I3 =-2A,解得:,I2=1A,计算功率,电流源吸收的功率:,电压源吸收的功率:,例 图示电路，R1=R2=R3=2，US2=6V ，IS=3A。 1.试分别用支路电流法、电压源电流源等效变换、叠加定理、戴维南定理求电流I1。 2. 计算电压源、电流源的功率,说明是供出还是吸收。,解:,电源等效变换,例 图示电路，R1=R2=R3=2，US2=6V ，IS=3A。 1.试分别用支路电流法、电压源电流源等效变换、叠加定理、戴维南定理求电流I1。 2. 计算电压源、电流源的功率,说明是供出还是吸收。,解:,叠加定理,例 图示电路，R1=R2=R3=2，US2=6V ，IS=3A。 1.试分别用支路电流法、电压源电流源等效变换、叠加定理、戴维南定理求电流I1。 2. 计算电压源、电流源的功率,说明是供出还是吸收。,解:,戴维南定理,b,a,
