1、2022-8-5电路分析基础南京工业大学计算机科学与技术学院电子系南京工业大学计算机科学与技术学院电子系第二章第二章 电路分析基础2.1 2.1 电阻元件的联结及其等效变换电阻元件的联结及其等效变换2.2 2.2 电源的等效变换电源的等效变换2.3 2.3 支路电流法支路电流法2.4 2.4 结点电压法结点电压法(*)2.5 2.5 叠加原理叠加原理2.6 2.6 等效电源定理等效电源定理2022-8-5电工电子学B本章的基本要求：本章的基本要求：1 1、掌握用支路电流法求解电路、掌握用支路电流法求解电路2 2、熟练掌握叠加原理的应用、熟练掌握叠加原理的应用3 3、熟练掌握电阻的串联和并联、熟
2、练掌握电阻的串联和并联4 4、掌握电压源和电流源的相互转换、掌握电压源和电流源的相互转换5 5、熟练掌握戴维南及诺顿定理应用、熟练掌握戴维南及诺顿定理应用2022-8-5电工电子学B等效：等效：等效是对外部电路而言，即用化简后的电路代替等效是对外部电路而言，即用化简后的电路代替原复杂电路后，它对外电路的作用效果不变。原复杂电路后，它对外电路的作用效果不变。2022-8-5电工电子学BURRRU2111 URRRU2122 2022-8-5电工电子学BIRRRI2121 IRRRI2112 21111 RRR 0SREI 2022-8-5电工电子学B 注意事项：注意事项：2022-8-5电工电子
3、学B只有电压相等的电压源才允许并联，只有电流相等的电流源才只有电压相等的电压源才允许并联，只有电流相等的电流源才允许串联；允许串联；理想电压源与任何一条支路并联后，其等效电源仍为电压源理想电压源与任何一条支路并联后，其等效电源仍为电压源 理想电流源与任何一条支路串联后，其等效电源仍为电流源理想电流源与任何一条支路串联后，其等效电源仍为电流源解解:+abU2 5V(a)+abU5V(c)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU 5A2 3 b+(a)a+5V3 2 U+a5AbU3(b)+A1A22228 I2022-8-5电工电子学B例例3：解：解：2 +-+-6V4VI2A 3 4 6
4、1 2A3 6 2AI4 2 1 1AI4 2 1 1A2 4A2022-8-5电工电子学BA2A3122 II4 2 1 1A2 4A1 I4 2 1A2 8V+-I4 1 1A4 2AI2 1 3A2022-8-5电工电子学BA10A110111 RUIA6A22102S1 IIIaIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)2022-8-5电工电子学B(2)由图由图(a)可得：可得：A4A4A2S1R IIIA2A51031R3 RUI理想电压源中的电流理想电压源中的电流A6A)4(A2R1R3U1 III理想电
5、流源两端的电压理想电流源两端的电压V10V22V61S2S2IS IRRIIRUUaIRISbI1R1(c)aIR1RIS+_U1b(b)2022-8-5电工电子学B各个电阻所消耗的功率分别是：各个电阻所消耗的功率分别是：W36=61=22RIPRW16=41=22111）（RRIRPW8=22=22S22IRPRW20=25=22333RRIRP两者平衡：两者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源 都是电源，发出的功率分别是：都是电源，发出的功率分别是：W60=610=111UUI
6、UPW20=210=SSSIUPII2022-8-5电工电子学B例例5 5：求电流：求电流I I。2022-8-5电工电子学B解：解：.abA3 10 V20 10 V82022-8-5电工电子学BAI3.0553 所以所以abA1 5V8 V8ab55I V3 52022-8-5电工电子学B（支支路数：路数：b=3 结点数：结点数：n=2）2022-8-5电工电子学B解题步骤解题步骤:1 1、在图中标注各支路电流的参考方向，对选定的回路标注循、在图中标注各支路电流的参考方向，对选定的回路标注循 行方向。行方向。2 2、应用、应用 KCL KCL 对结点对结点列出列出(n(n1)1)个独立的结
7、点电流方程。个独立的结点电流方程。3 3、应用、应用 KVL KVL 对回路对回路列出列出 b b(n n1)1)个独立的回路电压方个独立的回路电压方 程程（通常可取（通常可取网孔网孔列出）列出）。4 4、联立求解、联立求解 b b 个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。2022-8-5电工电子学B列电流方程：列电流方程：321III对对 a 结点：结点：321III对对 b 结点：结点：列回路电压方程：列回路电压方程：13311ERIRI 23322ERIRI列列(n-1)个个电流方程电流方程可取网孔列回可取网孔列回路电压路电压方程方程2022-8-5电工电子学B 举例：举例：b=
8、6n=4(2)(2)对（对（n n1 1）节点，根据）节点，根据KCLKCL列方程；列方程；节点节点 1：i1+i2 i6=0节点节点 2：i2+i3+i4=0节点节点 3：i4 i5+i6=0(1)(3)(3)选定选定b-n+1b-n+1个独立个独立回路，根据回路，根据KVLKVL，列写回路电压方程，列写回路电压方程:R1 i1+R2 i2+R3 i3=0R3 i3+R4 i4 R5 i5=0 R1 i1+R5 i5+R6 i6 uS=0（2）(1)(1)标定各支路电流、电压的参考方向；标定各支路电流、电压的参考方向；（4 4）联立方程组求解。）联立方程组求解。2022-8-5电工电子学B例
9、例1 1：US1=130V,US2=117V,R1=1,R2=0.6,R3=24。求各支路电流。求各支路电流。I1I3US1US2R1R2R3ba+I2节点节点a：I1I2+I3=0(1)n1=1个个KCL方程：方程：解解:(2)bn+1=2个个KVL方程：方程：R1I1R2I2=US1US20.6I2+24I3=117I10.6I2=130117=13R2I2+R3I3=US212(3)联立求解联立求解I1I2+I3=00.6I2+24I3=117I10.6I2=130117=13解之得解之得I1=10 AI3=5 AI2=5 A2022-8-5电工电子学B2022-8-5电工电子学B 当不
10、需求当不需求a、c和和b、d间的电流时，间的电流时，(a、c)(b、d)可分别看成一个结点。可分别看成一个结点。2022-8-5电工电子学B 支路数支路数b=4，且恒流，且恒流源支路的电流已知。源支路的电流已知。I1=2A，I2=3A，I3=6A 例例3：试求各支路电流。试求各支路电流。对结点对结点 a：I1+I2 I3=7对回路对回路1：12I1 6I2=42对回路对回路2：6I2 +UX=0baI2I342V+I112 6 7A3 cd123+UX对回路对回路3：UX+3I3=02022-8-5电工电子学B支路电流法的优缺点：支路电流法的优缺点：优点：优点：支路电流法是电路分析中最基本的方
11、法。只要支路电流法是电路分析中最基本的方法。只要 根据基尔霍夫定律、欧姆定律列方程，就能得根据基尔霍夫定律、欧姆定律列方程，就能得 出结果。出结果。缺点：缺点：电路中支路数多时，所需方程的个数较多，求电路中支路数多时，所需方程的个数较多，求 解不方便。解不方便。单独作用：单独作用：一个电源作用，其余电源不作用一个电源作用，其余电源不作用不作用的不作用的电压源电压源（Us=0)短路短路电流源电流源 (Is=0)开路开路2022-8-5电工电子学BR1 1 E2 E1R2 2R3 3R1 1 E1R2 2R3 3R1 1 E2R2 2R3 32022-8-5电工电子学BR1 1 E1R2 2R3
12、3R1 1 E2R2 2R3 311332213232111ERRRRRRRRR/RREI2133221331223131ERRRRRRRR/RRERRRI 21332213113322132111)()(ERRRRRRRERRRRRRRRIII 222III 333III 2121RREII SIRRRI2121 S21221111IRRRRREIII SIRRRI2112 S21121IRRRRRE 2022-8-5电工电子学B12112112111211)(RIRIRIIRIP 2022-8-5电工电子学B例例1:求图中电压求图中电压u。+10V4A6+4 u+10V4A6+4 u解解:
13、(1)10V电压源单独作用，电压源单独作用，4A电流源开路电流源开路；(2)4A电流源单独作用，电流源单独作用，10V电压源短路；电压源短路；+10V6+4 u4A6+4 uu=4Vu=-4 2.4=-9.6V共同作用：共同作用：u=u+u=4+(-9.6)=-5.6V2022-8-5电工电子学BA1A5510322 RREIV5V5122S RIU2022-8-5电工电子学BA5.0A5.0A1 222 III所所以以A5.01555S3232 IRRRIV5.2V55.022S RIUV5.72.5V5VSSS UUU2022-8-5电工电子学B2022-8-5电工电子学B若若 E1 增加
14、增加 n 倍，各电流也会增加倍，各电流也会增加 n 倍。倍。可见：可见：R2+E1R3I2I3R1I12022-8-5电工电子学B2022-8-5电工电子学BA5.2A4420402121 RREEI 221210RRRRR，所所以以A2A13230303 RREI2022-8-5电工电子学BA2.1A5512211 RREIA8.0A51012432 RREIR0abR3R4R1R2 8.5434321210RRRRRRRRR，所所以以2022-8-5电工电子学BA126.0A108.52G0G RREI2022-8-5电工电子学BUoc+R03 UR-+解：解：(1)求开路电压求开路电压u
15、oc：I1=9/9=1AUoc=9V3 6 I1+9V+uoc+6I1已知如图，求已知如图，求UR。例例3：3 6 I1+9V+UR+6I13 Uoc=6I1+3I12022-8-5电工电子学B(2)求等效电阻求等效电阻R0：方法方法1：开路电压、短路电流；开路电压、短路电流；3 6 I1+9VIsc+6I13I1=-6I1I1=0则：则：Isc=1.5A6+9VIscR0=uoc/Isc=9/1.5=6 2022-8-5电工电子学B方法方法2:加压求流（加压求流（独立源置零，受控源保留独立源置零，受控源保留）；）；U=6I1+3I1=9I1I1=I 6/(6+3)=(2/3)IReq=U/I
16、=6 3 6 I1+6I1U=9 (2/3)I=6I(3)等效电路：等效电路：V39363RUUoc+R03 UR-+V3323366RU2022-8-5电工电子学BA07.2A8.512 REI A38.1A07.2510103131 IRRRI A035.12142 III2022-8-5电工电子学BA126.0 A345.0108.58.5 SG00G IRRRI2022-8-5电工电子学B 戴维南定理和诺顿定理注意几点戴维南定理和诺顿定理注意几点：1 1、被等效的有源二端网络是线性的被等效的有源二端网络是线性的；2 2、求等效电路的求等效电路的 R0 时，应将网络中的所有独立源时，应将
17、网络中的所有独立源置零，而受控源保留置零，而受控源保留；3 3、当当R00和和时，有源二端网络既有戴维南等效电时，有源二端网络既有戴维南等效电路又有诺顿等效电路，路又有诺顿等效电路，并且并且三者存在如下关系：三者存在如下关系：Uoc=R0Is2022-8-5电工电子学B2.7 非线性电阻电路的分析非线性电阻电路的分析2022-8-5电工电子学BIUR IUIUrtddlim0 tan tan 2022-8-5电工电子学B111-REURI 或或U1+_2022-8-5电工电子学B1RE 激励学生学习的名言格言激励学生学习的名言格言220、每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路。2
18、21、世界会向那些有目标和远见的人让路（冯两努香港著名推销商）222、绊脚石乃是进身之阶。223、销售世界上第一号的产品不是汽车，而是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。224、即使爬到最高的山上，一次也只能脚踏实地地迈一步。225、积极思考造成积极人生，消极思考造成消极人生。226、人之所以有一张嘴，而有两只耳朵，原因是听的要比说的多一倍。227、别想一下造出大海，必须先由小河川开始。228、有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。229、以诚感人者，人亦诚而应。230、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消
19、极的人则在每个机会都看到某种忧患。231、出门走好路，出口说好话，出手做好事。232、旁观者的姓名永远爬不到比赛的计分板上。233、怠惰是贫穷的制造厂。234、莫找借口失败，只找理由成功。（不为失败找理由，要为成功找方法）235、如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。236、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。237、世上没有绝望的处境，只有对处境绝望的人。238、回避现实的人，未来将更不理想。239、当你感到悲哀痛苦时，最好是去学些什么东西。学习会使你永远立于不败之地。240、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴们都睡着的时候，一步步艰辛地向上爬241、世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。242、坚韧是成功的一大要素，只要在门上敲得够久、够大声，终会把人唤醒的。243、人之所以能，是相信能。244、没有口水与汗水，就没有成功的泪水。245、一个有信念者所开发出的力量，大于99个只有兴趣者。246、环境不会改变，解决之道在于改变自己。247、两粒种子，一片森林。248、每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。249、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。250、大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己。
