第2章电路的分析方法修改电工课件.ppt
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第2章 电路的分析方法
2.1 电阻串并联联接的等效变换
2.2 电阻星型联结与三角型联结的等效变换
2.3 电压源与电流源及其等效变换
2.4 支路电流法
2.5 结点电压法
2.6 叠加原理
2.7 戴维宁定理与诺顿定理
2.8 受控源电路的分析
2.9 非线性电阻电路的分析
目录
本章要求:
1. 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;
2. 了解实际电源的两种模型及其等效变换;
3. 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、
动态电阻的概念,以及简单非线性电阻电路
的图解分析法。
第2章 电路的分析方法
2.1 电阻串并联联接的等效变换
2.1.1 电阻的串联
特点:
(1)各电阻一个接一个地顺序相联;
两电阻串联时的分压公式:
R =R1+R2
(3)等效电阻等于各电阻之和;
(4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。
(2)各电阻中通过同一电流;
2.1.2 电阻的并联
两电阻并联时的分流公式:
(3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和;
(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。
特点:
(1)各电阻联接在两个公共的结点之间;
(2)各电阻两端的电压相同;
应用:
分流、调节电流等。
R
R
例: 电路如图, 求U =?
解:
2.1.3 电阻混联电路的计算
得
2Ω
2Ω
1Ω
4Ω
3Ω
6Ω
4Ω
P33
例1:图示为变阻器调节负载电阻RL两端电压的
分压电路。 RL = 50 ,U = 220 V 。中间环节是变
阻器,其规格是 100 、3 A。今把它平分为四段,
在图上用a, b, c, d, e 点标出。求滑动点分别在 a, c,
d, e 四点时, 负载和变阻器各段所通过的电流及负载
电压,并就流过变阻器的电流与其额定电流比较说明
使用时的安全问题。
解:
UL = 0 V
IL = 0 A
(1) 在 a 点:
解: (2)在 c 点:
等效电阻 R 为Rca与RL并联,
再与 Rec串联,即
注意,这时滑动触点虽在变阻器的中点,但是
输出电压不等于电源电压的一半,而是 73.5 V。
注意:因
Ied = 4A 3A,
ed 段有被烧毁
的可能。
解: (3)在 d 点:
解: (4) 在 e 点:
2.3 电源的两模型及其等效变换
2.3.1 电压源模型
电压源模型
由上图电路可得:
U = E – IR0
R0 = 0
则U E
UO=E
电压源的外特性
电压源是由电动势 E
和内阻 R0 串联的电源的电路模型。
若 R0 RL ,
是理想电压源。
理想电压源
O
电压源
理想电压源(恒压源)
(2) 输出电压是一定值,恒等于电动势。
对直流电压,有 U E。
(3) 恒压源中的电流由外电路决定。
特点:
(1) 内阻R0 = 0
2.3.2 电流源模型
U0=ISR0
电流源的外特性
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:
R0 = ,
I IS ,
若 R0 RL , 是理想电流源。
电流源
理想电流源(恒流源)
(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 = ;
外特性曲线
I
U
IS
O
2.3.3 电源两种模型之间的等效变换
由图a:
U = E- IR0
由图b:
U = ISR0 – IR0
(2) 等效变换时,两电源的参考方向要一一对应。
(3) 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。
(1) 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言,
对电源内部则是不等效的。
注意事项:
例1:
求下列各电路的等效电源
解:
总结
理想电压源与电阻的并联,可以用理想电压源来等效
理想电流源与电阻的串联,可以用理想电流源来等效
Is=Is1+Is2
Us=Us1+Us2
例2:
试用电压源与电流源等效变换的方法
计算2电阻中的电流。
解:
由图(d)可得
例3:
解:统一电源形式
试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示
电路中1 电阻中的电流。
解:
例3:
电路如图。U1=10V,IS=2A,R1=1Ω,
R2=2Ω,R3=5 Ω ,R=1 Ω。(1) 求电阻R中的电流I;(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS;(3)分析功率平衡。
解:(1)由电源的性质及电源的等效变换可得:
IR3
(2)由图(a)可得:
理想
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