1、学习要求学习要求n 掌握电阻的串并联等效变换掌握电阻的串并联等效变换n 掌握支路电流法、结点电压法分析电路掌握支路电流法、结点电压法分析电路n 掌握叠加定理掌握叠加定理n 掌握戴维宁诺顿定理分析电路掌握戴维宁诺顿定理分析电路 1第二章第二章 电路的分析方法电路的分析方法2 2 电路的分析电路的分析2 电路的分析和计算要应用欧姆定律，基尔霍夫电路的分析和计算要应用欧姆定律，基尔霍夫定律。定律。 负载电路的分析和计算，还需要对电路进行化简，负载电路的分析和计算，还需要对电路进行化简，根据电路的结构和特点，采用不同分析处理方法：根据电路的结构和特点，采用不同分析处理方法：电阻等效变换电阻等效变换电源
2、等效变换电源等效变换支路电流法支路电流法结点电压法结点电压法叠加定理叠加定理戴维宁诺顿定理等戴维宁诺顿定理等S E2.1 2.1 电阻的等效变换电阻的等效变换3n电阻的串联等效电阻的串联等效n电阻的并联等效电阻的并联等效n电阻的星形联结和三角形联结等效电阻的星形联结和三角形联结等效2.1.1 2.1.1 电阻的串联等效变换电阻的串联等效变换4n电阻的串联：电阻的串联：5n电阻的串联等效：电阻的串联等效：2.1.1 2.1.1 电阻的串联等效变换电阻的串联等效变换12112212UUUURURRRR等效电阻：6 电流的特点电流的特点：I=I1=I2 电压的特点电压的特点：U=U1+U2IR2UA
3、 ASU2U1R1由欧姆定律可知：由欧姆定律可知：IRU 111RIU222RIU 21UUU2211RIRIIR21RRR2.1.1 2.1.1 电阻的串联等效变换电阻的串联等效变换72.1.2 2.1.2 电阻的并联等效变换电阻的并联等效变换n电阻的并联：电阻的并联：8n电阻的并联等效：电阻的并联等效：2.1.2 2.1.2 电阻的并联等效变换电阻的并联等效变换12122112111IIIIRIRRRR等效电阻：9 电流的特点电流的特点：I=I1+I2 电压的特点电压的特点：U=U1=U2由欧姆定律可知：由欧姆定律可知：UIR11UIR12GGG2.1.2 2.1.2 电阻的并联等效变换电
4、阻的并联等效变换R1R2II1I222UIR12111RRR电导：电阻的倒数电导：电阻的倒数单位：西门子，符号单位：西门子，符号S2.1.2 2.1.2 小结小结10串联串联 并联并联特点特点电流相等；总电压电流相等；总电压=各个电压之各个电压之和；电压分配与电阻成正比；总和；电压分配与电阻成正比；总电阻大于各个电阻。电阻大于各个电阻。端电压相等；总电流端电压相等；总电流=各个电流之各个电流之和；电流分配与电阻成反比；总和；电流分配与电阻成反比；总电阻小于各个电阻。电阻小于各个电阻。等效等效计算计算本质本质增加导线长度增加导线长度增加导线横截面积增加导线横截面积作用作用分压、限流分压、限流负载
5、连接负载连接12.nRRRR12.1nGGGGGR112.1.3 2.1.3 电阻的星形联结与三角形联结等效变换电阻的星形联结与三角形联结等效变换122.1.4 2.1.4 电容的串并联等效变换电容的串并联等效变换12111CCC12CCCC1 i u C2 i u C2 C1 132.1.5 2.1.5 电感的串并联等效变换电感的串并联等效变换12111LLL12LLLi u L2 L1L1 i u eL2142.2 2.2 电源等效变换电源等效变换IsaRSbUabI RLaUS+-bIUabRSRL152.3 2.3 支路电流法支路电流法162.3 2.3 支路电流法支路电流法172.3
6、 2.3 支路电流法支路电流法182.3 2.3 支路电流法支路电流法192.3 2.3 支路电流法支路电流法202.3 2.3 支路电流法支路电流法I I1 1= 2A= 2A， I I2 2= = 3A3A， I I3 3=6A=6A UX= 6= 63=18V3=18V P P18187 7126W126W注意注意: :若求恒流源的功率。若求恒流源的功率。b ba aI I2 2I I3 342V42V+ +I I1 11212 6 6 7 7A A3 3 c cd d+ +U UX X注意注意: :电源功率为负，电源功率为负，代表输出能量代表输出能量212.3 2.3 支路电流法支路电
7、流法222.4 2.4 结点电压法结点电压法baE2+I2ISI3E1+I1R1R2R3+U如图所示：如图所示：Vb = 0 V，则，则ab间结点间结点电压为电压为 U，参考方向，参考方向从从 a 指向指向 b。应用结点电压法，联应用结点电压法，联立方程求解结点电压立方程求解结点电压U、各支路电流和待定各支路电流和待定参数。参数。232.4 2.4 结点电压法结点电压法111RIEU 因因为为111RUEI 所所以以2. 应用欧姆定律求各应用欧姆定律求各支路电流支路电流 ：222RUEI 33RUI 1. 用用KCL对结点对结点 a 列列方程：方程： I1 I2 + IS I3 = 0E1+I
8、1R1U+242.4 2.4 结点电压法结点电压法baE2+I2ISI3E1+I1R1R2R3+UI1 I2 + IS I3 = 03211RUIRUERUE S23212211111RRRIREREUS RIREUS1 252.4 2.4 结点电压法结点电压法3212211111RRRIREREUS baE2+I2ISI3E1+I1R1R2R3+U262.4 2.4 结点电压法结点电压法RIREU1Sab V18V316112171242 A2 A1218421242ab1 UIA3 A618 6 ab2 UIA6 3183ab3 UI272.4 2.4 结点电压法结点电压法212S1S22
9、11ab11RRIIREREU V24V312127330250 282.4 2.4 结点电压法结点电压法1ab11RUEI A13A22450 A18A324302ab22 RUEI292.4 2.4 结点电压法结点电压法302.4 2.4 结点电压法结点电压法2.4 2.4 小结小结31支路电流法支路电流法 结点电压法结点电压法原理原理基尔霍夫定律列出方程组，求解基尔霍夫定律列出方程组，求解各未知支路电流。各未知支路电流。已知个支路的电动势和电阻，计已知个支路的电动势和电阻，计算结点电压，在计算各支路电流。算结点电压，在计算各支路电流。步骤步骤1.根据电路，设置参考方向。根据电路，设置参考
10、方向。2.对于对于n个独立结点、个独立结点、b个支路的个支路的电路，列出电路，列出n-1个个KCL方程，方程，b-(n-1)个个KVL方程。方程。3.联立求解未知参数。联立求解未知参数。1.根据电路，设置参考方向。根据电路，设置参考方向。2.列出结点的列出结点的KCL方程，各个支方程，各个支路根据路根据KVL方程或欧姆定律列出方程或欧姆定律列出方程。方程。3.联立求解结点电压，再利用结点联立求解结点电压，再利用结点电压计算支路电流。电压计算支路电流。注意注意事项事项含有恒流源电路，若所选支路不含有恒流源电路，若所选支路不包含恒流源电路，则包含恒流源电路，则KVL方程可方程可少列少列n个，个，n
11、=恒流源支路个数。恒流源支路个数。用弥尔曼定理解题注意分子为用弥尔曼定理解题注意分子为各各有源支路有源支路电流和，分母为各支路电流和，分母为各支路电导和。电导和。 叠加定理叠加定理是分析线性电路最基本的方法之一。是分析线性电路最基本的方法之一。在含有多个有源元件的线性电路中，任一支在含有多个有源元件的线性电路中，任一支路的电流和电压等于电路中各个有源元件分路的电流和电压等于电路中各个有源元件分别单独作用时在该支路产生的电流和电压的别单独作用时在该支路产生的电流和电压的代数和。代数和。322.5 2.5 叠加定理叠加定理电流源单独作用时，电压源等效为短路；电流源单独作用时，电压源等效为短路；电压
12、源单独作用时，电流源等效为开路。电压源单独作用时，电流源等效为开路。I1 =ER1R2 I1 =-R2ISR1R2 I2 =ER1R2 I2 =R1ISR1R2 I2 = I2 I2 I1 = I1 I1 332.5 2.5 叠加定理叠加定理 应用叠加定理应用叠加定理时要注意：时要注意：12112112111211 ) (RIRIRIIRIP 342.5 2.5 叠加定理叠加定理352.5 2.5 叠加定理叠加定理若若 E E1 1 增加增加 n n 倍，各电流也会增加倍，各电流也会增加 n n 倍。倍。R2+ E1R3I2I3R1I1362.5 2.5 叠加定理叠加定理 齐次性定理齐次性定理
13、：372.5 2.5 叠加定理叠加定理382.5 2.5 叠加定理叠加定理392.6 2.6 戴维宁诺顿定理戴维宁诺顿定理二端网络的参数：二端网络的参数：1. 开路电压开路电压Uo2. 短路电流短路电流Is3. 等效内阻等效内阻UoIs402.6 2.6 戴维宁诺顿定理戴维宁诺顿定理 等效电源定理：等效电源定理： 将有源二端网络用一个等效电源代替的定理。将有源二端网络用一个等效电源代替的定理。有源二端网络有源二端网络R1 R2 IS US对对 R R2 2 而言，有源二端网络相当于其电源。在对外而言，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。部等效的条件下可用一个等
14、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412.6 2.6 戴维宁诺顿定理戴维宁诺顿定理422.6.1 2.6.1 戴维宁定理戴维宁定理432.6.1 2.6.1 戴维宁定理戴维宁定理442.6.1 2.6.1 戴维宁定理戴维宁定理A5 . 2A4420402121 RREEI452.6.1 2.6.1 戴维宁定理戴维宁定理120122RRRRR462.6.1 2.6.1 戴维宁定理戴维宁定理A2A13230303 RREI472.6.1 2.6.1 戴维宁定理戴维宁定理ISC-11NSU0+_11U0R0ISC482.6.1 2.6.1
15、戴维宁定理戴维宁定理 实验法求等效内阻：实验法求等效内阻：00SCURIUN0R0+-I2. 伏安法伏安法11NS+_11U0R0U0+-RL+-ULNS3. 二次电压法二次电压法492.6.1 2.6.1 戴维宁定理戴维宁定理 实验法求等效内阻：实验法求等效内阻：0URI00(1)LLURRU502.6.2 2.6.2 诺顿定理诺顿定理512.6.2 2.6.2 诺顿定理诺顿定理按规定方法求解按规定方法求解戴维宁定理是最有效的化简戴维宁定理是最有效的化简电路分析方法。电路分析中电路分析方法。电路分析中使用最多。使用最多。难点：求开路电压难点：求开路电压Uoc求解思路：寻找合适的路径求解思路：
16、寻找合适的路径可使分析简单。可使分析简单。 522.6.3 2.6.3 综合分析综合分析解：应用戴维宁定理。解：应用戴维宁定理。 532.6.3 2.6.3 综合分析综合分析 542.6.3 2.6.3 综合分析综合分析A89A3 590 RRUIOC552.6.3 2.6.3 综合分析综合分析解：应用诺顿定理。解：应用诺顿定理。 562.6.3 2.6.3 综合分析综合分析0059(-1.8)AA5 38SRIIRR572.6.3 2.6.3 综合分析综合分析582.6.3 2.6.3 综合分析综合分析 592.6.3 2.6.3 综合分析综合分析602.6.3 2.6.3 综合分析综合分析
17、2.6 2.6 小结小结61戴维宁定理戴维宁定理 诺顿定理诺顿定理原理原理解题解题步骤步骤1.求开路电压求开路电压Uo。2.求等效内阻求等效内阻Ro（将电压源视为（将电压源视为短路，电流源视为开路）。短路，电流源视为开路）。3.根据等效电路图，求解未知参根据等效电路图，求解未知参数。数。1.求短路电流求短路电流Is。2.求等效内阻求等效内阻Ro（将电压源视为（将电压源视为短路，电流源视为开路）。短路，电流源视为开路）。3.根据等效电路图，求解未知参数。根据等效电路图，求解未知参数。等效等效变换变换E=RoIsIs=E/RoR0 UeSR0 IeS 622.7 2.7 非线性电阻非线性电阻 非线性电阻：非线性电阻：电阻不是常数，随电压或电流变换电阻不是常数，随电压或电流变换。uiQUIURI0limtUdUrIdI 632.7 2.7 非线性电阻非线性电阻 图解法分析非线性电路图解法分析非线性电路11UEIRR1UEIR642.8 2.8 受控电源电路受控电源电路65本章小结本章小结
