《电路定理ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路定理ppt课件（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 电路定理要点：要点： 叠加原理、叠加原理、齐次定理次定理 置置换定理定理 戴戴维宁定律、宁定律、 诺顿定理定理 在多个在多个电电源同源同时时作用的作用的线线性性电电路路(电电路参数不路参数不随随电压电压、电电流的流的变变化而改化而改动动)中，任何支路的中，任何支路的电电流或恣意两点流或恣意两点间间的的电压电压，都是各个，都是各个电电源源单单独作用独作用时时所得所得结结果的代数和。果的代数和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原电路原电路I2R1I1R2ABE2I3R3+_E2单独作用单独作用3-1-1叠加定理叠加定理+_AE1BI2R1I1R2I3R3E1单独作用单独作用3
2、-1 叠加定理和齐次定理叠加定理和齐次定理I2I1AI2I1+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_E1+B_R1R2I3R3R1R2ABE2I3R3+_阐明：当某一独立源明：当某一独立源单独作用独作用时，其他独立，其他独立源置零。源置零。例例+-10 I4A20V10 10 用叠加原理求：用叠加原理求：I= ?I=2AI= -1AI = I+ I= 1A+10 I4A10 10 +-10 I 20V10 10 解：解：求求 I解：运用叠加原理解：运用叠加原理R12AIR24VR1R22A22IR1R2I4V例例运用叠加原理要留意的问题运用叠加原理要留意的问题1. 叠加定理只适用于叠加定
3、理只适用于线线性性电电路路 电电路参数不随路参数不随电压电压、 电电流的流的变变化而改化而改动动 。 2.分解分解电路路时只需保管一个只需保管一个电源，其他源，其他电源源“除源：除源：3.即将恒即将恒压源短路，即令源短路，即令E=0；恒流源开路，即令；恒流源开路，即令 Is=0。4.电路的其他构造和参数不路的其他构造和参数不变，3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。流的代数和。=+4. 叠加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来叠加原理只能用于
4、电压或电流的计算，不能用来 求功率。如：求功率。如：5. 运用叠加定理时也可以把电源分组求解，每个分运用叠加定理时也可以把电源分组求解，每个分 电路的电源个数能够不止一个。电路的电源个数能够不止一个。 设：设：那么：那么：I3R3=+齐次定理是叠加定理的一个推论。齐次定理描齐次定理是叠加定理的一个推论。齐次定理描画了线性电路的齐次性或比例性。画了线性电路的齐次性或比例性。 内容：内容：线性电路中，一切鼓励独立源变为原线性电路中，一切鼓励独立源变为原来的来的K K倍，那么电路中呼应电压和电流倍，那么电路中呼应电压和电流也变为原来的也变为原来的K K倍。倍。R Rususr rR Rkuskusk
5、rkr3-1 -2齐次定理齐次定理iR1R1R1R2RL+usR2R2例例采用倒推法：采用倒推法：设 i=1A i=1A那么那么求求电流流 i iRL=2 R1=1 R2=1 us=51V，+2V2A+3V+8V+21V+us=34V3A8A21A5A13Ai =1A解解1 当鼓励只需一个当鼓励只需一个时时，那么呼，那么呼应应与鼓励成正比。与鼓励成正比。2 具有可加性。具有可加性。3 只只线线性性电电路路留意A A+ +u uk kikikA A 定理内容定理内容: :A Ai ik k+ +ukuk支支路路 k k 3.2 3.2 替代定理替代定理 对于给定的恣意一个电路，假设某一支路电压对
6、于给定的恣意一个电路，假设某一支路电压为为ukuk、电流为、电流为ikik，那么这条支路就可以用一个电压，那么这条支路就可以用一个电压等于等于ukuk的独立电压源，或者用一个电流等于的独立电压源，或者用一个电流等于ikik的独的独立电流源，或用立电流源，或用R=uk/ikR=uk/ik的电阻来替代，替代后电的电阻来替代，替代后电路中全部电压和电流均坚持原有值路中全部电压和电流均坚持原有值( (解答独一解答独一) )。支支路路 k k ik ik+ + ukuk+ukik+ukR=uk/ikikAik+uk支支路路 k A+uk证毕! 2. 2. 定理的定理的证证明明ukukAik+uk支支路路
7、k k +uk例例求求电流流I1I1解解用替代：用替代：657V36I1+12+6V3V4A4244A7VI1 替替代代前前后后KCL,KVLKCL,KVL关关系系一一样样，其其他他支支路路的的u u、i i关关系系不不变变。用用ukuk替替代代后后，其其他他支支路路电电压压不不变变(KVL)(KVL)，其其他他支支路路电电流流也也不不变变，故故第第k k条条支支路路ikik也也不不变变(KCL)(KCL)。用用ikik替替代代后后，其其他他支支路路电电流流不不变变(KCL)(KCL)，其他支路其他支路电压电压不不变变，故第，故第k k条支路条支路ukuk也不也不变变(KVL)(KVL)。缘由
8、由替代定理既适用于替代定理既适用于线性性电路，也适用于非路，也适用于非线性性电路。假路。假设第第K K条支路中有受控源或含受条支路中有受控源或含受控源的控制量控源的控制量时，那么，那么该支路不能被替代。支路不能被替代。留意替代后其他支路及参数不能改替代后其他支路及参数不能改动。替代后替代后电路必需有独一解。路必需有独一解。无无电压源回路；源回路；无无电流源流源结点点( (含广含广义结点点) )。1.5A2.5A1A留意10V 5V2510V 5V22.5A5V+？3-3 3-3 戴维宁定理与诺顿定理戴维宁定理与诺顿定理无源二端网无源二端网络： 二端网二端网络中没有中没有电源源有源二端网有源二端
9、网络： 二端网二端网络中含有中含有电源源二端网二端网络：假：假设一个一个电路只路只经过两个两个输出端与外出端与外电路路 相相联，那么，那么该电路称路称为“二端网二端网络。ABAB名名词：等效电源定理的概念等效电源定理的概念有源二端网络用电压源模型替代有源二端网络用电压源模型替代 - 戴维宁定理戴维宁定理有源二端网络用电流源模型替代有源二端网络用电流源模型替代 - 诺顿定理诺顿定理有源二端网有源二端网络相当与一个供相当与一个供电的的电源，可以化源，可以化简成成一个等效一个等效电源。用源。用电源模型替代，便源模型替代，便为等效等效电源定源定理。理。等效等效电源方法适宜于只需求源方法适宜于只需求计算
10、复算复杂电路中路中某一支路的某一支路的电流或流或电压有源有源二端网络二端网络R留意：留意：“等效是指等效是指对端口外等效端口外等效概念：概念：有源二端网络用电压源模型等效。有源二端网络用电压源模型等效。 ( (一一) ) 戴维宁定理戴维宁定理RO+_RE等效等效电压源的内阻源的内阻R0等于等于有源二端网有源二端网络除源后相除源后相应的无源的无源二端网二端网络的等效的等效电阻。除源：阻。除源：电压源短路，源短路，电流源断路流源断路等效等效电压源的源的电动势E等于有源二端等于有源二端网网络的开路的开路电压U0；有源有源二端网络二端网络R有源有源二端网络二端网络AB相应的相应的无源无源二端网络二端网
11、络ABABER0+_RAB例例1：知：知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 E=10V求：当求：当 R5=10 时，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E等效等效电路路有源二端有源二端网络网络第一步：求开端电压第一步：求开端电压U0第二步：求第二步：求输入入电阻阻 R0U0R1R3+_R2R4EABCDCR0R1R3R2R4ABD=2030 +3020=24 +_ER0R5I5等效电路等效电路R5I5R1R3+_R2R4E第三步：求未知第三步：求未知电流流 I5+_ER0R5I5E = U0 = 2VR0=24 时时例例2：求：求：U=?4
12、4 50 5 33 AB1ARL+_8V_+10VCDEU第一步：求开端电压第一步：求开端电压U0。_+4 4 50 AB+_8V10VCDEU01A5 此值是所求此值是所求结果吗？结果吗？第二步：第二步：求输入电阻求输入电阻 R0。R04 4 50 5 AB1A+_8V_+10VCDEU04 4 50 5 +_ER057 9V33 等效等效电路路4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V+10VCDEU第三步：求解未知电压第三步：求解未知电压+_ER057 9V33 有源有源二端二端网络网络AB概念：概念：有源二端网络用电流源模型等效。有源二端网络用电流源模型等效。 =ABIsR0 等效等
13、效电电流源流源 Is 为为有源二端网有源二端网络输络输出端的短路出端的短路电电流流 等效电阻等效电阻 仍为相应除源二端网络的等效电阻仍为相应除源二端网络的等效电阻R0(二二) 诺顿定理诺顿定理例：例：R5I5R1R3+_R2R4E等效等效电路路有源二有源二端网络端网络R1R3+_R2R4R5EI5知：知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 E=10V 求：当求：当 R5=10 时，时，I5=?第一步：求短路电流第一步：求短路电流 IsVA=VBI0 =0 ?R1/R3R2/R4+-EA、BCD有源二端网络有源二端网络DR1R3+_R2R4EACBR5IsR1=20 、 R2
14、=30 R3=30 、 R4=20 E=10V知：知：BCIsDR3_R2R4EAR1+I1I2AIIIs083.021=-=第二步：求输入电阻第二步：求输入电阻R0。 CR0R1R3R2R4ABDR5I5R1R3+_R2R4ER1=20 , R2=30 R3=30 , R4=20 E=10V知：知：R5I5R1R3+_R2R4EI5ABIs24 0.083AR510 R0等效等效电路路第三步：求解未知电流第三步：求解未知电流 I5。I5ABIs24 0.083AR510 R0(三三) 等效电源定理中等效电阻的求解方法等效电源定理中等效电阻的求解方法 求简单二端网络的等效内阻时，用串、并联求简
15、单二端网络的等效内阻时，用串、并联的方法即可求出。如前例：的方法即可求出。如前例：CR0R1R3R2R4ABD串串/并并联方法方法?不能用不能用简单 串串/并并联方法方法 求解，求解，怎怎样办？ 求某些二端网络的等效内阻时，用串、并联的方求某些二端网络的等效内阻时，用串、并联的方法那么不行。如以下图：法那么不行。如以下图：AR0CR1R3R2R4BDR5方法方法1:求求 开端开端电压 U0 与与 短路短路电流流 Is开路、短路法开路、短路法有源有源网络网络U0有源有源网络网络Is+-ROEIs=EROU0=E+-ROE等效等效内内 阻阻U0EIs=ERO=RO 负载电阻法负载电阻法加加负载电阻
16、阻 RL测负载电压 UL方法方法2:RLUL有源有源网络网络U0有源有源网络网络测开路开路电压 U0 加压求流法加压求流法方法方法3:无源无源网络网络IU有源有源网络网络那么：那么：求电流求电流 I步骤：步骤：有源网络有源网络无源网络无源网络外加电压外加电压 UUIR1R2R0+-R1R2+-E1E2加压加压求流求流加压求流法举例加压求流法举例电路分析方法共讲了以下几种：电路分析方法共讲了以下几种：两种两种电源等效互源等效互换支路支路电流法流法结点点电压法法叠加定理叠加定理齐次定理次定理等效等效电源定理源定理戴戴维宁定理宁定理诺顿定理定理 总结总结 每种方法各有每种方法各有 什么特点？适什么特
17、点？适 用于什么情况？用于什么情况？电路分析方法小结电路分析方法小结:置置换定理定理例例+-+-E3E1E2-R1RRRI1I2I3I4I5I6以下电路用什么方法求解最方便以下电路用什么方法求解最方便提示：直接用基氏定律比较方便。提示：直接用基氏定律比较方便。I4 I5 I1 I6 I2 I3 3.1 3.23.53.113.163.183.21作业作业电源电源非独立源受控源非独立源受控源独立源独立源电压源电压源电流源电流源 2.8 2.8 受控源受控源独立源和受控源的异同独立源和受控源的异同一一样点：两者性点：两者性质都属都属电源，均可向源，均可向电路路 提供提供电压或或电流。流。不同点：独
18、立不同点：独立电源的源的电动势或或电流是由非流是由非电能量提供的，其大小、方向和能量提供的，其大小、方向和电路路中的中的电压、电流无关；流无关； 受控源的受控源的电动势或或输出出电流，受流，受电 路中某个路中某个电压或或电流的控制。它不流的控制。它不 能独立存在，其大小、方向由控制能独立存在，其大小、方向由控制 量决量决议。受控源分类受控源分类U1压控电压源压控电压源+-+-E压控电流源压控电流源U1I2流控电流源流控电流源I2I1I1+-流控电压源流控电压源+-EVCVSVCCSCCVSCCCSibicECB受控源举例受控源举例ibic= ibrbe受控源的受控源的电动势或或输出出电流，受流
19、，受电路中某个路中某个电压或或电流的控制。它不能独立存在，其大小、方向流的控制。它不能独立存在，其大小、方向由控制量决由控制量决议。2-9 2-9 非线性电阻电路的分析非线性电阻电路的分析线性性电阻的描画阻的描画 电阻两端的阻两端的电压与与经过的的电流成正流成正比；比； 或或电阻阻值不随不随电压/电流的流的变化化而而变化。化。UI( (常数常数) )非线性电阻的描画非线性电阻的描画非线性电阻：非线性电阻的阻值不是一个常数，电阻非线性电阻：非线性电阻的阻值不是一个常数，电阻阻值随电压或电流的变化而变化。阻值随电压或电流的变化而变化。非非线线性性特特性性UIU1U2I2I1Q1Q2RUI任任务点不
20、同点不同电阻不一阻不一样计算算时必需指明任必需指明任务点点电压电流流非线性电阻电路的表示非线性电阻电路的表示静静态电阻阻动态电阻或微阻或微变电阻阻适用于外加固定适用于外加固定电压的情况的情况适用于分析微适用于分析微变电压引起微引起微变电流的情况流的情况QUI Q uiiu任任务点点处电压与与电流的比流的比值称称为静静态电阻或直流阻或直流电阻阻R任任务点附近点附近电压变化量化量U和和电流流变化量化量I的比的比值的极限的极限非线性电阻电路的分析非线性电阻电路的分析 - - 静态分析静态分析 静态分析静态分析(图解法图解法)：电路加上恒定直流电压时，：电路加上恒定直流电压时，求各处的电压和电流。求各处的电压和电流。R+_Eui线性部分线性部分非线性部分非线性部分QE/REIQUQiu例：用例：用诺顿定理求定理求图示示电路的路的电流流I。解：解：(1) 将待求支路短路，如将待求支路短路，如图(b)所示。由所示。由图可求得短路可求得短路电流流ISC为：
