第1-2章 电路的分析方法.ppt

1 电流源 理想电流源（恒流源) 例1： 1.7 支路电流法 1.8 叠加原理 用支路电流法证明： 例1： 例2： 齐性定理 1.9 等效电源定理（戴维宁定理与诺顿定理 ） .1 戴维宁定理 例1： 例2： .2 诺顿定理 例1： 后一页 前一页 电工学 后一页 前一页 电工学 1.7 支路电流法 1.8 叠加原理 1.9 等效电源定理 要求： . 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等 电路的基本分析方法。 I RL U0=ISR0 电流源的外特性 I U 理想电流源 O IS 电流源是由电流 IS 和内阻 R0 并联的电源的电路模型。 由上图电路可得: 若 R0 = ? 理想电流源 : I ? IS 若 R0 RL ，I ? IS ，可近似认为是理想电流源。 电流源 电流源模型 R0 U R0 U IS + － (2) 输出电流是一定值，恒等于电流 IS ； (3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。 特点: (1) 内阻R0 = ? ； 设 IS = 10 A，接上RL 后，恒流源对外输出电流。 RL 当 RL= 1 ? 时， I = 10A ，U = 10 V 当 RL = 10 ? 时， I = 10A ，U = 100V 外特性曲线 I U IS O I IS U + _ 电流恒定，电压随负载变化。 支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（KCL、KVL）列方程组求解。 对上图电路 支路数： b=3 结点数：n =2 1 2 b a + - E2 R2 + - R3 R1 E1 I1 I3 I2 3 回路数 = 3 单孔回路（网孔）=2 若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程 1. 在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路 标出回路循行方向。 2. 应用 KCL 对结点列出 ( n－1 )个独立的结点电流 方程。 3. 应用 KVL 对回路列出 b－( n－1 ) 个独立的回路 电压方程（通常可取网孔列出） 。 4. 联立求解 b 个方程，求出各支路电流。 b a + - E2 R2 + - R3 R1 E1 I1 I3 I2 对结点 a： 例1 ： 1 2 I1+I2–I3=0 对网孔1： 对网孔2： I1 R1 +I3 R3=E1 I2 R2+I3 R3=E2 支路电流法的解题步骤: (1) 应用KCL列(n-1)个结点电流方程 因支路数 b=6， 所以要列6个方程。 (2) 应用KVL选网孔列回路电压方程 (3) 联立解出 IG 支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多，求解不方便。 例2： a d b c E – + G R3 R4 R1 R2 I2 I4 IG I1 I3 I 对结点 a： I1 – I2 –IG = 0 对网孔abda：IG RG – I3 R3 +I1 R1 = 0 对结点 b： I3 – I4 +IG = 0 对结点 c： I2 + I4 – I = 0 对网孔acba：I2 R2 – I4 R4 – IG RG = 0 对网孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 = E 试求检流计中的电流IG。 RG 支路数b =4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，能否只列3个方程？ 例3：试求各支路电流。 b a I2 I3 42V + – I1 12? 6? 7A 3? c d 1 2 支路中含有恒流源。 可以。 注意： (1) 当支路中含有恒流源时，若在列KVL方程时，所选回路中不包含恒流源支路，这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可少列几个KVL方程。 (2) 若所选回路中包含恒流源支路，则因恒流源两端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此种情况下不可少列KVL方程。 (1) 应用KCL列结点电流方程 支路数b =4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，所以可只列3个方程。 (2) 应用KVL列回路电压方程 (3) 联立解得：I1= 2A， I2= –3A， I3=6A 例3：试求各支路电流。 对结点 a： I1 + I2 –I3 = – 7 对回路1：12I1 – 6I2 = 42 对回路2：6I2 + 3I3 = 0 b a I2 I3 42V + – I1 12? 6? 7A 3? c d 当不需求a、c和b、d间的电流时，(a、c)( b、d)可分别看成一个结点。 支路中含有恒流源。 1 2 因所选回路不包含恒流源支路，所以，3个网孔列2个KV