第2章线性电子电路的分析方法和电路定律详解.ppt

2.1 电阻的等效变换 二、 电阻的并联 例2： 例1: 例2: 2.2 电阻电路的一般分析方法 2.2.1 支路电流法 2.2.2 结点电压法 2.2.3 网孔分析法 2.2.1 支路电流法 2.3 电路定律 2.3.1 叠加原理 2.3.2 替代定理 2.3.3 戴维宁定理与诺顿定理 2.3.1 叠加原理 若用支路电流法： 例1： 例3： 2.3.3 戴维宁定理与诺顿定理 一、戴维宁定理 例1： 例2： 二、诺顿定理 例8： 2.4 受控源电路的分析 例1： 任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻 R0 串联的电源来等效代替。 有源 二端 网络 RL a b + U – I E R0 + _ RL a b + U – I 等效电源的内阻R0：有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。 等效电源的电动势E ：有源二端网络的开路电压U0，即将负载断开后 a 、b两端之间的电压。 等效电源 戴维宁定理解题的步骤： （1）将复杂电路分解为待求支路和有源二端网络 两部分； （2）画有源二端网络与待求支路断开后的电路， 并求开路电压U0 , 则E = U0； （3）画有源二端网络与待求支路断开且除源后的 电路，并求无源网络的等效电阻R0； （4）将等效电压源与待求支路合为简单电路，用 欧姆定律求电流。 电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4?， R3=13 ?，试用戴维宁定理求电流I3。 E1 E2 R2 I3 R3 + – R1 + – E R0 + _ R3 a b I3 a b 注意：“等效”是指对端口外等效 即用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变。 有源二端网络 等效电源 先将负载支路(或外接电路）断开，设出开路电压uOC的参考方向，如图所示。注意与戴维宁等效电路相对应。 然后计算该电路的开路电压uOC ，其计算方法视具体电路而定，前面介绍的方法都可使用。 （1）开路电压uOC求解： 1、等效参数计算 （2）短路电流iSC求解： 先将负载支路(或外接电路）短路，设出短路电流iSC的参考方向，如图所示。注意与诺顿等效电路相对应。 然后利用前面所学过的方法计算短路电流即可。 戴维宁电路与诺顿电路互为等效电路.(注意电流源与电压源的方向)： uOC = R0 iSC 戴维南宁等效内阻R0的求解是本节的一个难点。 （1）对无受控源的二端电路N---串并联方法： 若二端电路N中无受控源，当令N中所有独立源的值为零（电压源短路，电流源开路）后，得到的N0是一个纯电阻电路。此时，利用电阻的串并联公式求R0。 求R0常用下列方法： 2、戴维宁等效内阻的计算 例2：如图(a)所示电路N，求其戴维南等效电阻R0。 解：根据N0的定义，将N中的电压源短路，电流源开路得N0，如图(b)所示. 由图(b)很容易求出N0的ab端等效电阻，该电阻就是戴维南等效电阻 R0=3//6+4//4 = 2+2 = 4 (Ω) 若二端电路N中含有受控源，令N中所有独立源的值为零（电压源短路，电流源开路），注意：受控源要保留，此时得到的N0内部含受控源.方法有两种： ⅰ 外加电源法 （2）对于含受控源的二端电路N： ⅱ 开路短路法 根据电阻的定义，在N0的二端子间外加电源，若加电压源u，就求端子上的电流i(如图a)；若加电流源i，则求端子间电压u (如图b)。注意：u与i对N0来说，必须关联。 ⅰ 外加电源法 根据开路电压uOC、短路电流iSC和R0三者之间的关系求R0 。先求出uOC，再求出iSC(注意：若求uOC时其参考方向为a为“+”极，则求iSC时其参考方向应设成从a流向b)，则 ⅱ 开路短路法 a b 解：(1) 断开待求支路求等效电源的电动势 E 例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4?， R3=13 ?，试用戴维宁定理求电流I3。 E1 E2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b R2 E1 I E2 + – R1 + – a b + U0 – E 也可用结点电压法、叠加原理等其它方法求。 E = U0= E2 + I R2 = 20V +2.5 ? 4 V= 30V 或：E = U0 = E1 – I R1 = 40V –2.5 ? 4 V =