模块二 电路的基本分析方法与测试.ppt

模块二 电路的基本分析方法与测试 任务2.1 电阻的串、并联及其等效变换 任务2.2 电压源和电流源及其等效变换 任务2.3 电路的基本分析方法 任务2.4 电路的基本定理分析 作业 P65 第9、10题 作业 P66 第12、13题 P66 第14、16题 * * * * * * * * * * * 例 3. 2 电路如图所示。已知I5=1A，求各支路电流和电压源电压US。若已知US=120V，再求各支路电流。 解 由后向前逐步推算 当US=120V时，它是原来电压80V的1.5倍，根据线性电路特性，该电路中各电压和电流均增加到1.5倍，即 2.4.3 齐性定理 在线性电路中，当所有激励都同时增大或减少K倍，电路响应也将同样增大或减少K倍，这就是线性电路的齐性定理 。 例 如图所示，试用叠加定理计算电压U 例 如图所示，求电压Uab、电流I和6 电阻的功率P。 例 3. 3 电路如图所示，试用叠加定理求电流源的电压和控制量。 10V电压源单独作用时如图（b），其中受控源须跟控制量作相应改变。 由KVL得 2.4.5 含受控源电路叠加定理的应用 解得 所以 解 3A电流源单独作用时如图（c），同理受控源的控制量作相应改变。 由KCL得 将控制量 电流源的电压 控制量电流为 代入上式得 用叠加定理时，独立电源在电路中可以分别单独考虑，但受控源不能这样处理。 (a) (b) (c) 作业： P67 第17、19题 实训4 戴维南定理 1、能力目标 (1)运用正确的方法，选择合适的仪表测量有源二端网络的等效电路参数。 (2)通过实际操作掌握戴维南定理的概念 2、仪器、设备、元件及材料 (1)通用电工实验台 (2)直流稳压电源 (3)万用表(MF-47) (4)若干导线及电阻 任务2.5 戴维南定理 3、实验原理图 (a) (b) （2）将图（a）中的a、b两端断开,测量a、b的开路电压UOC；再将电压源去掉，并用导线将该处连接，用万用表测量a、b两端的电阻R0。 （1）按图（a）接线，分别读出负载电阻R的电压值UAB、电流值I。 4 实验步骤如下: （3）按图（b）接线，读出电流表和电压表数值，将读数与第一步中所得读数相比较，其读数完全相同。 5 实验数据 原理图(a) 原理图(b) Iab Uab 思考：当R3为何值时，R3获得最大功率 对于任意线性有源二端网络，其对外电路的作用可以用 一个理想电压源与电阻相串联的电压源等效。 理想电压源的电压等于有源二端网络的开路电压UOC， 结论 其电阻等于把该网络内各理想电压源短路，各理想电流源开路后所对应无源二端网络的等效电阻R0 ——戴维南定理。 所谓等效是指对网络外部电路而言，变换前的电压U和电流I与变换后的电压U和电流I完全相同。 Us 1 I1 Us2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – Us R0 + _ R3 a b I3 a b 有源二端网络 等效电源 一个有源二端网络，不论它的复杂程度如何，当与外电路相连时，它就会像电源一样向外电路供电，因此这个有源二端网络可以用一个等效电源等效。 a b R a b 无源二端网络 + _ Us R0 a b 电压源 （戴维南定理） 电流源 （诺顿定理） a b 有源二端网络 a b IS R0 无源二端网络可化简为一个电阻 有源二端网络可化简为一个电源 在实际应用中，若有时只需计算电路中某一个支路的电流（电 压），采用戴维南定理进行分析和计算比较简单。 例 3.4 用戴维南定理求图所示电路中5Ω电阻的电流I。若负载电阻由5Ω变为12Ω时，则流经12Ω负载电阻的电流又是多少？ 2.5.2 戴维南定理的应用 a b + – 5? Uoc Ro I 有源二端网络 等效电源 2V 2? b a 2A + – 5? 2? 3? I 1. 开路电压 2V 2? b a 2A + – 5? 2? 3? b a 2A 2V + – 2? 2? 3? + – Uoc 3.画出等效电路求电流I I 解 R0 b 2? 2? 3? a 2. 等效电源的内阻R0 R0 =3? a b + – 5? Uoc Ro I 4.若负载电阻为12Ω时 例 3.5 如图为桥式电路，试用戴维南定理求12.5 ?电阻流过的电流I。 有源二端网络 a b 9? – + 6? 2? 3? I 15V 15.2? b 6? 2? 3? a 9? R0 a b 9? 6? 2? 3? 15V + – + – UOC 无源二端网络 1. 求开路电压Uoc Uoc =3I1 + 6I2 = 3 ? 3–6? 1 = 3V 2. 求等效电源的内阻R0 R0 a b R3 R4 R1 R2 从a、b