电工学2第2章.ppt

1、第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法I1I2I3I1+I2-I3=0-I1-I2+I3=0第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法I1=I3+I4第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法I1+I2=I3ICIEIBICIBIEICIB= IE第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法解解I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4由由基尔霍夫基尔

2、霍夫电流定律电流定律可列出可列出I1I3 I2 + I4可得可得 I43A如图所示，如图所示，I12A，I23A，I32A，试求，试求I4。第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法 解由解由KCL方程：方程：I6I4I1 (53 ) A 8 A 例例2 在图示部分电路中，已知在图示部分电路中，已知 I13 A， I45 A， I58 A 。试求。试求 I2 ，I3 和和 I6 。 a I1 I3 I2 I4 I5 I6 cbI2I5I4 8(5 ) A 13 AI3I6I5 (88 ) A 16 A或由广义结点得或由广义结点得 I3I1I2 (313 ) A 16 A第二章第

3、二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面取正号，与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面取正号， 不一致的前面取负号。不一致的前面取负号。第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法 基尔霍夫电压定律还可以推广应用于任何一基尔霍夫电压定律还可以推广应用于任何一个假想闭合的一段电路。个假想闭合的一段电路。将将 a、b 两点间的电压两点间的电压作为电阻电压降一样考作为电阻电压降一样考虑进去。虑进去。 U R I USbaR IUUS0第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法 解解 由回路由回路 abcdefaUa

4、b + UcdUed + UefE1E2 例例3在图示回路中，已知在图示回路中，已知 E120 V，E210 V，Uab4 V ，Ucd6 V ，Uef 5 V 。试求。试求Ued 和和 Uad 。 R2 E2eaR3 R4 Ucd R1 E1 Uef UabUed bdfc Uad求得求得 Ued Uab + Ucd + Uef E1 + E2 4 + (6 )52010 V 7 V第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法 由假想的回路由假想的回路 abcdaUab + UcdUadE2 R2 E2eaR3 R4 Ucd R1 E1 Uef UabUed bdfc Uad求

5、得求得 Uad Uab + Ucd + E2 4 + (6 ) 10 V 8 V第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法-I1+I3+I4=0I1-I2+I6=0I2-I3-I5=0I1R1-I6R6+I4R4=E4I2R2+I5R5+I6R6=0-I4R4-I5R5+I3R3=-E4+E3第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法aI1I2I3bU2+_R1R3R2+_U1第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法 解解 选择各支路电流的选择各支路电流的参考方向和回路方向如图参考方向和

6、回路方向如图R4 R3 R1 US1 R2 US2 例例4在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US112 V ， US212 V ，R11 ， R22 ， R32 ， R44 。求各支路电。求各支路电流流 。 I1 I2 I3 I4 上结点上结点 I1I2I3 I4 0 左网孔左网孔 R1I1R3I3US10 中网孔中网孔 R1I1 R2I2US1US2 0右网孔右网孔 R2I2R4I4US20第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法 代入数据代入数据R4 R3 R1 US1 R2 US2I1 I2 I3 I4 I1I2I3 I4 0I12I3120I1 2I21212 0

7、2I24I4120 I14 A， I22 A， I34 A， I42 A第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法aI1I2U2+_R1R3R2+_I3bU1例例5aI 1I2+_R1R3R2I3bU1aI1I2U2R1R3R2+_I3bI1=I1-I1I2=-I2+I2I3=I3+I3已知已知U1=12V,U2=3V,R1=4 ,R2=4 ,R3=4 ,求求I1 ,I2 , I3。AIIAI1,2321 AIAII5 . 0,25. 0231 I1=I1-I1=1.75A I2=-I2+I2=-0.5A I3=I3+I

8、3=1.25A第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法 例例6在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US10 V ，IS2 A ，R14 ，R21 ，R35 ，R43 。试用叠加定。试用叠加定理求通过电压源的电流理求通过电压源的电流 I5 和电流源两端的电压和电流源两端的电压 U6 。 R2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法 解解电压源单独作用时电压源单独作用时 R2 USI2 U 6R1 R4 I4 R3 I5 = I2 I4I5 =USR1R2USR3R4= ( 2 + 1.25 )

9、A = 3.25 A=I2 I4U6 R2R4 = 1 2 3 1.25 = 1.75 VR2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 例例6在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US10 V ，IS2 A ，R14 ，R21 ，R35 ，R43 。试用叠加定。试用叠加定理求通过电压源的电流理求通过电压源的电流 I5 和电流源两端的电压和电流源两端的电压 U6 。 第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法电流源单独作用时电流源单独作用时 =I2 I4+U6 R2R4R2 I2 U6IS R1 R4 I4 R3 I5 = I2I4I5 =R1R1R2ISR

10、3R3R4IS = ( 1.61.25 ) A= 0.35 A= ( 1 1.6 + 3 1.25 ) V = 5.35 VR2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 最后求得最后求得 = I5I5I5 = ( 3.250.35 ) A = 3.6 A= U6 U6+U6 = (1.75 + 5.35 ) V = 3.6 V 例例6在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US10 V ，IS2 A ，R14 ，R21 ，R35 ，R43 。试用叠加定。试用叠加定理求通过电压源的电流理求通过电压源的电流 I5 和电流源两端的电压和电流源两端的电压 U6 。 第二章第二章 电

11、路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法 等效电源定理等效电源定理是将有源二端网络用一个等效是将有源二端网络用一个等效 电源代替的定理。电源代替的定理。有源二端网络有源二端网络R1 R2 IS US对对 R2 而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部等效的条件下可用一个等效电源来代替。等效的条件下可用一个等效电源来代替。R0 UeS 戴维宁戴维宁等效电源等效电源R0 IeS 诺顿等诺顿等效电源效电源第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法aI1I2U2+_R1R3R2+_I3b

12、U1已知：已知：U1=12V,U2=3V,R1=4 ,R2=4 ,R3=4 。试。试用戴维宁定理求用戴维宁定理求I3。aU2+_R1R3R2+_b+_U1第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法aI1I2U2+_R1R3R2+_I3bU1已知：已知：U1=12V,U2=3V,R1=4 ,R2=4 ,R3=4 。试用戴维宁定理求试用戴维宁定理求I3。aR1R3R2b+_第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法aI1I2U2+_R1R3R2+_I3bU1已知：已知：U1=12V,U2=3V,R1=4 ,R2=4 ,R3=4 。试用戴维宁定理求试用戴维宁定理求I3

13、。I3abARRUIOOC25. 133 第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法aI1I2U2+_R1R3R2+_I3bU1已知：已知：U1=12V,U2=3V,R1=4 ,R2=4 ,R3=4 。试用诺顿定理求试用诺顿定理求I3。aU2+_R1R2+_bU1第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法aI1I2U2+_R1R3R2+_I3bU1已知：已知：U1=12V,U2=3V,R1=4 ,R2=4 ,R3=4 。试用诺顿定理求试用诺顿定理求I3。aR1R3R2b+_第二章第二章 电路基本定律及分析

14、方法电路基本定律及分析方法aI1I2U2+_R1R3R2+_I3bU1已知：已知：U1=12V,U2=3V,R1=4 ,R2=4 ,R3=4 。试用诺顿定理求试用诺顿定理求I3。ARRIRISC25. 13003 I3ab第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法用戴维宁等效电源或诺顿等效电源代替有源二端网络用戴维宁等效电源或诺顿等效电源代替有源二端网络 ,可以可以简化原电路。简化原电路。第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法R1R2+-+U1U2R3R4R5+-U5例例9 试用戴维宁定理和诺顿定理求试用戴维宁定理和诺顿定理求I3。第二章第二章 电路基本定律

15、及分析方法电路基本定律及分析方法ocaccbUUU=+R1R2+-+U1U2R3R4R5+-U55421RRRRRo oesscRUIR3R35122241245UUU(RU )RRRRR-=+例例9 试用戴维宁定理和诺顿定理求试用戴维宁定理和诺顿定理求I3。第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法UsRiuRiusIUS = IS Raabb第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法snsssuuuu 21 nksku1注意：只有相同的电压源才能允许并联。否则，烧毁电压表。注意：只有相同的电压源才能允许并联。否则，烧毁电压表。1su2susnususu第二章

16、第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法snsssiiii 21 nkski11si2sisnisisi第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法iusuRuisisuuisu第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法isisusiRisii第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法6A2A6V66A10V55第二章第二章 电路基本定律及分析方法电路基本定律及分析方法电流、电压、电动势（电位电流、电压、电动势（电位 、功率、电能），功率、电能），实际方向与参考实际方向与参考方向，电源与负载的判断，电压源与电流源等效变换，有源二方向，电源与负载的判断，电压源与电流源等效变换，有源二端网络的开路电压与短路电流，无源二端网络的等效电阻等。端网络的开路电压与短路电流，无源二端网络的等效电阻等。基尔霍夫定律基尔霍夫定律(电流定律电流定律KCL、电压定律、电压定律KVL)1.支路电流法（适用于支路数较少的电路）支路电流法（适用于支路数较少的电路）2.叠加原理（适用于电源数较少的电路）叠加原理（适用于电源数较少的电路）3.戴维南定理和诺顿定理（适用于求复杂电路中某一支路戴维南定理和诺顿定理（适用于求复杂电路中某一支路的电流或电压）的电流或电压）4. 利用电源等效变换，将复杂电路简单化。利用电源等效变换，将复杂电路简单化。