第2章-直流電阻電路的分析計(jì)算課件_第1頁(yè)
第2章-直流電阻電路的分析計(jì)算課件_第2頁(yè)
第2章-直流電阻電路的分析計(jì)算課件_第3頁(yè)
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第一節(jié)電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)第二節(jié)電阻的星形與三角形聯(lián)接及等效變換第三節(jié)兩種電源模型的等效變換第四節(jié)支路電流法第五節(jié)網(wǎng)孔電流法第六節(jié)節(jié)點(diǎn)電壓法第七節(jié)疊加定理第八節(jié)戴維南定理第九節(jié)最大功率傳輸定理第十節(jié)受控源的基本概念及一般分析方法第十一節(jié)非線性電阻電路第二章直流電阻電路的分析計(jì)算第一節(jié)電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)第二章直流電阻電路的分一、網(wǎng)絡(luò)等效的概念1.二端網(wǎng)絡(luò):凡是對(duì)外有兩個(gè)引出端子,無(wú)論其內(nèi)部如何,都稱為二端網(wǎng)絡(luò)。2.有源二端網(wǎng)絡(luò):內(nèi)部含有電源時(shí)的網(wǎng)絡(luò)稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)。3.無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò):內(nèi)部不含電源時(shí)的網(wǎng)絡(luò)稱為無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)。4.二端網(wǎng)絡(luò)的伏安特性:端口電壓和端口電流之間的關(guān)系稱為二端網(wǎng)絡(luò)的伏安特性。第一節(jié)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)一、網(wǎng)絡(luò)等效的概念1.二端網(wǎng)絡(luò):凡是對(duì)外有兩個(gè)引出二、電阻的串聯(lián)定義凡把幾個(gè)電阻元件依次一個(gè)一個(gè)首尾連接起來(lái),中間沒(méi)有分支,在電源的作用下流過(guò)各電阻的是同一電流。這種連接方式叫做電阻的串聯(lián)。圖2.2電阻的串聯(lián)二、電阻的串聯(lián)定義圖2.2電阻的串聯(lián)(2.2)2.串聯(lián)電阻上的電壓(2.2)2.串聯(lián)電阻上的電壓例1如圖2.3所示,用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA,電阻Rg為2kΩ的表頭制成100V量程的直流電壓表,應(yīng)串聯(lián)多大的附加電阻Rf?圖2.3例1如圖2.3所示,用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA,電阻三、電阻的并聯(lián)圖2.4電阻的并聯(lián)1、定義幾個(gè)電阻一端接在一起,另一端接在一起稱為電阻的并聯(lián)2、并聯(lián)電阻的等效三、電阻的并聯(lián)圖2.4電阻的并聯(lián)1、定義3、并聯(lián)電阻的電流(2.4)并聯(lián)電阻的電壓相等,各電阻電流與總電流的關(guān)系3、并聯(lián)電阻的電流(2.4)并聯(lián)電阻的電壓相等,各電阻電流四、混聯(lián)電阻1、定義在電路中,既有串聯(lián)又有并聯(lián)的電阻聯(lián)接稱為電阻的混聯(lián)。2、整理方法A、一條短線可以任意壓縮成一個(gè)點(diǎn)。反之一個(gè)點(diǎn)可以拉伸成一條線。B、元件的任意一端可以沿著導(dǎo)線滑動(dòng),但不能躍過(guò)任何元件或節(jié)點(diǎn)。C、在不改變?cè)?lián)接端點(diǎn)的前提下,元件可以移動(dòng)四、混聯(lián)電阻1、定義例2如圖2.5所示,用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA,電阻Rg為2kΩ的表頭制成量程為50mA的直流電流表,應(yīng)并聯(lián)多大的分流電阻R2?例2如圖2.5所示,用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA,電阻解由題意已知,I1=50μA,R1=Rg=2000Ω,I=50mA,代入公式(2.5)得解得解由題意已知,I1=50μA,R1=Rg=2000Ω簡(jiǎn)單電路計(jì)算步驟

1、計(jì)算總的電阻,算出總電壓(或總電流)。

2、用分壓、分流法逐步計(jì)算出化簡(jiǎn)前原電路中各電阻電流、電壓。簡(jiǎn)單電路計(jì)算步驟

思考題1.什么叫二端網(wǎng)絡(luò)的等效網(wǎng)絡(luò)?試舉例說(shuō)明。2.在下圖電路中,US不變.當(dāng)R3增大或減小時(shí),電壓表,電流表的讀數(shù)將如何變化?說(shuō)明其原因.思考題1.什么叫二端網(wǎng)絡(luò)的等效網(wǎng)絡(luò)?試舉例說(shuō)明。一、電阻的星形、三角形聯(lián)接1、星形聯(lián)接:三個(gè)電阻元件的一端連接在一起,另一端分別連接到電路的三個(gè)節(jié)點(diǎn)。如下圖b。

2、三角形聯(lián)接:三個(gè)電阻元件首尾相接構(gòu)成一個(gè)三角形。如下圖a。第二節(jié)電阻的星形與三角形聯(lián)接及等效變換一、電阻的星形、三角形聯(lián)接1、星形聯(lián)接:三個(gè)電阻元件的一端連3、用三角形連接求星形連接的電阻3、用三角形連接求星形連接的電阻4、用星形連接求三角形連接的電阻4、用星形連接求三角形連接的電阻5、特殊情況設(shè)三角形電阻R12=R23=R32=,則

=R1=R2=R3=

反之,=R12=R23=R31=3

5、特殊情況設(shè)三角形電阻R12=R23=R32=例1如圖中電路,已知Us=225V,R0=1Ω,R1=40Ω,R2=36Ω,R3=50Ω,R4=55Ω,R5=10Ω,試求各電阻的電流。R1I1R5I5I2R2acdR4R3I3I4bR0Us-+I(xiàn)例1如圖中電路,已知Us=225V,R0=1Ω,R1=解將△形連接的R1,R3,R5等效變換為Y形連接的Ra,Rc、Rd,如圖2.10(b)所示,代入式(2.8)求得解將△形連接的R1,R3,R5等效變換為Y形連接的R思考題求下圖所示網(wǎng)絡(luò)的等效電阻思考題求下圖所示網(wǎng)絡(luò)的等效電阻一、兩種實(shí)際電源模型的等效變換£-Us£?I£?£-U

RUIsR第三節(jié)兩種實(shí)際電源模型的等效變換一、兩種實(shí)際電源模型的等效變換£-Us£?I£?£-URU1、實(shí)際電壓源模型其外特性方程為2、實(shí)際電流源模型其外特性為3、兩種實(shí)際電源模型的等效變換

實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源間就可以等效變換。注意:的參考方向是由的負(fù)極指向其正極。1、實(shí)際電壓源模型其外特性方程為2、實(shí)際電流源模型其外特性例1aaa(a)+-Us1R1R2+-Us2RIbIs1(b)R1R2Is2IRbR12(c)IsRIb求圖中R支路的電流。已知Us1=10V,Us2=6V,R1=1Ω,R2=3Ω,R=6Ω。例1aaa(a)+-Us1R1R2+-Us2RIbIs1(解網(wǎng)絡(luò)變換如圖所示,求解如下:解網(wǎng)絡(luò)變換如圖所示,求解如下:按分流關(guān)系求得R的電流I為注意:用電源變換法分析電路時(shí),待求支路保持不變。按分流關(guān)系求得R的電流I為注意:用電源變換法分析電路時(shí),待求思考題用一個(gè)等效電源替代下列有源二端網(wǎng)絡(luò)。思考題用一個(gè)等效電源替代下列有源二端網(wǎng)絡(luò)。一、支路電流法定義在已知電路中所有電源和電阻參數(shù)的情況下,以每個(gè)支路的電流為求解的未知量。二、一般步驟1、選定各支路電流參考方向,標(biāo)明在電路圖上2、應(yīng)用KCL列出(N-1)個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流方程,N為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)。3、選定網(wǎng)孔繞行方向,應(yīng)用KVL列出m=b-(n-1)個(gè)獨(dú)立網(wǎng)孔電壓方程,m為電路中網(wǎng)孔個(gè)數(shù),b為電路中支路個(gè)數(shù)。4、帶入數(shù)據(jù),聯(lián)立求解方程組。第四節(jié)支路電流法一、支路電流法定義在已知電路中所有電源和電阻參數(shù)的情況下,以例1電路中,Us1=130V、R1=1Ω為直流發(fā)電機(jī)的模型,電阻負(fù)載R3=24Ω,Us2=117V、R2=0.6Ω為蓄電池組的模型。試求各支路電流和各元件的功率。解:以支路電流為變量,應(yīng)用KCL、KVL列出式并將已知數(shù)據(jù)代入,即得解得:I1=10A,I2=-5A,I3=5A。例1電路中,Us1=130V、R1=1Ω為直流發(fā)電機(jī)的模I2為負(fù)值,表明它的實(shí)際方向與所選參考方向相反,這個(gè)電池組在充電時(shí)是負(fù)載。 Us1發(fā)出的功率為 Us1I1=130×10=1300W Us2發(fā)出的功率為 Us2I2=117×(-5)=-585W即Us2接受功率585W。各電阻接受的功率為功率平衡,表明計(jì)算正確。I2為負(fù)值,表明它的實(shí)際方向與所選參考方向相反,這個(gè)電池思考題列出下圖所示電路支路電流的方程組.思考題列出下圖所示電路支路電流的方程組.一、定義1、網(wǎng)孔法:以網(wǎng)孔電流為電路的變量來(lái)列寫(xiě)方程的方法

2、網(wǎng)孔電流:設(shè)想在每個(gè)網(wǎng)孔中,都有一個(gè)電流沿網(wǎng)孔邊界環(huán)流,這樣一個(gè)在網(wǎng)孔內(nèi)環(huán)行的假想電流叫網(wǎng)孔電流。第五節(jié)網(wǎng)孔法一、定義1、網(wǎng)孔法:以網(wǎng)孔電流為電路的變量來(lái)列寫(xiě)方程的方法二、網(wǎng)孔方程一般形式通常,選取網(wǎng)孔的繞行方向與網(wǎng)孔電流的參考方向一致二、網(wǎng)孔方程一般形式通常,選取網(wǎng)孔的繞行方向例1用網(wǎng)孔法求圖示電路的各支路電流。-+2W+-10V1W5V2W1WI1I3I2I4I5Im1Im2I6Im3例1用網(wǎng)孔法求圖示電路的各支路電流。-+2W+-10V解:1、選擇各網(wǎng)孔電流的參考方向,如圖2.19所示。計(jì)算各網(wǎng)孔的自電阻和相關(guān)網(wǎng)孔的互電阻及每一網(wǎng)孔的電源電壓解:1、選擇各網(wǎng)孔電流的參考方向,如圖2.19所示。3、求解網(wǎng)孔方程組解之可得2、列網(wǎng)孔方程組3、求解網(wǎng)孔方程組解之可得2、列網(wǎng)孔方程組4、任選各支路電流的參考方向,如圖所示。由網(wǎng)孔電流求出各支路電流:4、任選各支路電流的參考方向,如圖所示。由網(wǎng)孔電流求出各思考題

怎樣用網(wǎng)孔法求解含有電流源的電路?思考題怎樣用網(wǎng)孔法求解含有電流源的電路?一、定義1、節(jié)點(diǎn)電壓法:以電路的節(jié)點(diǎn)電壓為未知量來(lái)分析電路的一種方法。2、節(jié)點(diǎn)電壓:在電路的n個(gè)節(jié)點(diǎn)中,任選一個(gè)為參考點(diǎn),把其余(n-1)個(gè)各節(jié)點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的電壓叫做該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓。電路中所有支路電壓都可以用節(jié)點(diǎn)電壓來(lái)表示。第六節(jié)節(jié)點(diǎn)電壓法一、定義1、節(jié)點(diǎn)電壓法:以電路的節(jié)點(diǎn)電壓為未知量來(lái)分析電路的二、解題一般步驟1、選定參考節(jié)點(diǎn)2、以節(jié)點(diǎn)電位為未知量,用KCL列寫(xiě)節(jié)點(diǎn)電流方程3、聯(lián)立求解方程組,解得各節(jié)點(diǎn)電位4、根據(jù)個(gè)支路電流參考方向和KVL,求出各支路電流二、解題一般步驟1、選定參考節(jié)點(diǎn)例1求電路中各支路電流。例1求電路中各支路電流。解:該電路僅有一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn),設(shè)其電壓為U1設(shè)各支路電流I1、I2、I3的參考方向如圖中所示,求得各支路電流為解:該電路僅有一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn),設(shè)其電壓為U1設(shè)各支路電流思考題

列出如下電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程.思考題列出如下電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程.一、疊加定理在線性電路中,當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立電源作用時(shí),則任意支路的電流或電壓,都可以認(rèn)為是電路中各個(gè)電源單獨(dú)作用而其他電源不作用時(shí),在該支路中產(chǎn)生的各電流分量或電壓分量的代數(shù)和。R2支路的電流第七節(jié)疊加定理一、疊加定理在線性電路中,當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立電源作第2章_直流電阻電路的分析計(jì)算課件二、解題步驟1、只能用來(lái)計(jì)算線性電路的電流和電壓,對(duì)非線性電路,疊加定理不適用。2、疊加時(shí)要注意電流和電壓的參考方向,求其代數(shù)和。3、化為幾個(gè)單獨(dú)電源的電路來(lái)進(jìn)行計(jì)算時(shí),所謂電壓源不作用,就是在該電壓源處用短路代替,電流源不作用,就是在該電流源處用開(kāi)路代替。4、不能用疊加定理直接來(lái)計(jì)算功率。二、解題步驟1、只能用來(lái)計(jì)算線性電路的電流和電壓,對(duì)非線例1圖2.27例2.12圖圖2.27(a)所示橋形電路中R1=2Ω,R2=1Ω,R3=3Ω,R4=0.5Ω,Us=4.5V,Is=1A。試用疊加定理求電壓源的電流I和電流源的端電壓U。例1圖2.27例2.12圖圖2.27(a)所示橋形電路解:1、當(dāng)電壓源單獨(dú)作用時(shí),電流源開(kāi)路,各支路電流分別為電流源支路的端電壓U′為解:1、當(dāng)電壓源單獨(dú)作用時(shí),電流源開(kāi)路,各支路電2、當(dāng)電流源單獨(dú)作用時(shí),電壓源短路,則各支路電流為電流源的端電壓為2、當(dāng)電流源單獨(dú)作用時(shí),電壓源短路,則各支路電流為電流電流源的端電壓為3、兩個(gè)獨(dú)立源共同作用時(shí),電壓源的電流為電流源的端電壓為3、兩個(gè)獨(dú)立源共同作用時(shí),電壓源的電流為思考題2.上題中電壓由15V增到30V時(shí),12Ω電阻支路中的電流變?yōu)槎嗌?

1、用疊加原理求圖中電路12Ω電阻支路中的電流.思考題2.上題中電壓由15V增到30V時(shí),12Ω電阻支路中一、定義含獨(dú)立源的線性二端電阻網(wǎng)絡(luò),對(duì)其外部而言,都可以用電壓源和電阻串聯(lián)組合等效代替1、電壓源的電壓等于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓2、電阻等于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有獨(dú)立源作用為零情況下的網(wǎng)絡(luò)的等效電阻第八節(jié)戴維南定理一、定義含獨(dú)立源的線性二端電阻網(wǎng)絡(luò),對(duì)其外部而言,都可以二、證明下面我們對(duì)戴維南定理給出一般證明二、證明下面我們對(duì)戴維南定理給出一般證明第2章_直流電阻電路的分析計(jì)算課件三、等效電路參數(shù)的測(cè)定1、開(kāi)路、短路法2、電壓補(bǔ)償法三、等效電路參數(shù)的測(cè)定1、開(kāi)路、短路法例1如圖所示為一不平衡電橋電路,試求檢流計(jì)的電流I。例1如圖所示為一不平衡電橋電路,試求檢流計(jì)的電流I。解:開(kāi)路電壓Uoc解:開(kāi)路電壓Uoc思考題1、一個(gè)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路是什?2、在什么條件下有源二端網(wǎng)絡(luò)傳輸給負(fù)載電阻功率最大?這時(shí)功率傳輸?shù)男适嵌嗌??思考題1、一個(gè)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路是什?一、獲得最大功率傳輸?shù)臈l件通過(guò)對(duì)二端網(wǎng)絡(luò)的分析得對(duì)上式一階導(dǎo)數(shù)可知:上式就是有源二端網(wǎng)絡(luò)獲得最大功率的條件,即負(fù)載與網(wǎng)絡(luò)匹配第九節(jié)最大功率傳輸定理一、獲得最大功率傳輸?shù)臈l件通過(guò)對(duì)二端網(wǎng)絡(luò)的分析得對(duì)上式一階導(dǎo)二、思考題1、一個(gè)25歐的負(fù)載電阻,為從一個(gè)內(nèi)阻為10歐的電源上獲得最大功率,若用一個(gè)15歐的電阻與負(fù)載串聯(lián),可以獲得最大功率嗎?為什么?2、若將一負(fù)載R接在一有源二端網(wǎng)絡(luò)上調(diào)節(jié)可調(diào)電阻能使負(fù)載獲得最大功率嗎?為什么?二、思考題1、一個(gè)25歐的負(fù)載電阻,為從一個(gè)內(nèi)阻為10歐的電一、受控源1、定義受電路另一部分中的電壓或電流控制的電源,稱為受控源。受控源有兩對(duì)端鈕:一對(duì)為輸入端鈕或控制端口;一對(duì)為輸出端鈕或受控端口。2、受控源有以下四種類型:A電壓控制的電壓源(記作VCVS)。B電流控制的電壓源(記作CCVS)。C電壓控制的電流源(記作VCCS)。D電流控制的電流源(記作CCCS)。第十節(jié)受控源的基本概念及一般分析方法一、受控源1、定義2、受控源有以下四種類型:第十節(jié)受控源的3、受控源的模型3、受控源的模型二、含受控源電路的分析計(jì)算1、受控電壓源和電阻串聯(lián)組合與受控電流源和電阻并聯(lián)組合之間,像獨(dú)立源一樣可以進(jìn)行等效變換。但在變換過(guò)程中,必須保留控制變量的所在支路。 2、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)方程法分析計(jì)算含受控源的電路時(shí),受控源按獨(dú)立源一樣對(duì)待和處理,但在網(wǎng)絡(luò)方程中,要將受控源的控制量用電路變量來(lái)表示。即在節(jié)點(diǎn)方程中,受控源的控制量用節(jié)點(diǎn)電壓表示;在網(wǎng)孔方程中,受控源的控制量用網(wǎng)孔電流表示。3、用疊加定理求每個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用下的響應(yīng)時(shí),受控源要像電阻那樣全部保留。同樣,用戴維南定理求網(wǎng)絡(luò)除源后的等效電阻時(shí),受控源也要全部保留。4、含受控源的二端電阻網(wǎng)絡(luò),其等效電阻可能為負(fù)值,這表明該網(wǎng)絡(luò)向外部電路發(fā)出能量。二、含受控源電路的分析計(jì)算1、受控電壓源和電阻串聯(lián)組合與例1圖示電路中,已知Us、Is、R1、R2、R3、α,試求I。例1圖示電路中,已知Us、Is、R1、R2、R3、α,解:1、直接應(yīng)用節(jié)點(diǎn)電壓法。選節(jié)點(diǎn)c為參考點(diǎn),控制量I=G3Ub把受控電流源αI=αG3Ub當(dāng)作獨(dú)立源,列節(jié)點(diǎn)方程如下(G1+G2)Ua-G2Ub=G1Us-αG3Ub-G2Ua+(G2+G3)Ub=Is+αG3Ub 從上列方程可以解得Ub,并得到I。解:1、直接應(yīng)用節(jié)點(diǎn)電壓法。選節(jié)點(diǎn)c為參考點(diǎn),控制量解得Ubc,就可得I。2、變并聯(lián)為串聯(lián)。控制量表示為I=Ubc/R3解得Ubc,就可得I。2、變并聯(lián)為串聯(lián)??刂屏勘硎緸閯t最后得3、用戴維南定理求解則最后得3、用戴維南定理求解思考題求圖a所示電路的等效電阻.圖b所示電路的開(kāi)路電壓.思考題求圖a所示電路的等效電阻.圖b所示電路的開(kāi)路電壓.一、非線性電阻1、定義在電路中,電阻元件值都被視為常數(shù),成為線性電阻。他們的阻值隨著元件上電流和電壓的變動(dòng)而變動(dòng)的電阻,稱為非線性電阻2、特性伏安特性不再是過(guò)原點(diǎn)的直線,而是一條曲線,也不再符合歐姆定律第十一節(jié)非線性電阻電路一、非線性電阻1、定義第十一節(jié)非線性電阻電路二、靜態(tài)電阻與動(dòng)態(tài)電阻在伏安特性曲線上,可以看出,靜態(tài)電阻和動(dòng)態(tài)電阻隨工作點(diǎn)的不同而不同,工作點(diǎn)上的靜態(tài)電阻和動(dòng)態(tài)電阻一般是不相等的。因此,元件在直流電壓作用下,應(yīng)該采用靜態(tài)分析法,在變動(dòng)電壓的作用下,則應(yīng)該采用動(dòng)態(tài)電阻分析法三、非線性電阻電路的圖解分析法1、曲線相加法2、曲線相交法二、靜態(tài)電阻與動(dòng)態(tài)電阻在伏安特性曲線上,可以看出,靜態(tài)第一節(jié)電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)第二節(jié)電阻的星形與三角形聯(lián)接及等效變換第三節(jié)兩種電源模型的等效變換第四節(jié)支路電流法第五節(jié)網(wǎng)孔電流法第六節(jié)節(jié)點(diǎn)電壓法第七節(jié)疊加定理第八節(jié)戴維南定理第九節(jié)最大功率傳輸定理第十節(jié)受控源的基本概念及一般分析方法第十一節(jié)非線性電阻電路第二章直流電阻電路的分析計(jì)算第一節(jié)電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)第二章直流電阻電路的分一、網(wǎng)絡(luò)等效的概念1.二端網(wǎng)絡(luò):凡是對(duì)外有兩個(gè)引出端子,無(wú)論其內(nèi)部如何,都稱為二端網(wǎng)絡(luò)。2.有源二端網(wǎng)絡(luò):內(nèi)部含有電源時(shí)的網(wǎng)絡(luò)稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)。3.無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò):內(nèi)部不含電源時(shí)的網(wǎng)絡(luò)稱為無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)。4.二端網(wǎng)絡(luò)的伏安特性:端口電壓和端口電流之間的關(guān)系稱為二端網(wǎng)絡(luò)的伏安特性。第一節(jié)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)一、網(wǎng)絡(luò)等效的概念1.二端網(wǎng)絡(luò):凡是對(duì)外有兩個(gè)引出二、電阻的串聯(lián)定義凡把幾個(gè)電阻元件依次一個(gè)一個(gè)首尾連接起來(lái),中間沒(méi)有分支,在電源的作用下流過(guò)各電阻的是同一電流。這種連接方式叫做電阻的串聯(lián)。圖2.2電阻的串聯(lián)二、電阻的串聯(lián)定義圖2.2電阻的串聯(lián)(2.2)2.串聯(lián)電阻上的電壓(2.2)2.串聯(lián)電阻上的電壓例1如圖2.3所示,用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA,電阻Rg為2kΩ的表頭制成100V量程的直流電壓表,應(yīng)串聯(lián)多大的附加電阻Rf?圖2.3例1如圖2.3所示,用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA,電阻三、電阻的并聯(lián)圖2.4電阻的并聯(lián)1、定義幾個(gè)電阻一端接在一起,另一端接在一起稱為電阻的并聯(lián)2、并聯(lián)電阻的等效三、電阻的并聯(lián)圖2.4電阻的并聯(lián)1、定義3、并聯(lián)電阻的電流(2.4)并聯(lián)電阻的電壓相等,各電阻電流與總電流的關(guān)系3、并聯(lián)電阻的電流(2.4)并聯(lián)電阻的電壓相等,各電阻電流四、混聯(lián)電阻1、定義在電路中,既有串聯(lián)又有并聯(lián)的電阻聯(lián)接稱為電阻的混聯(lián)。2、整理方法A、一條短線可以任意壓縮成一個(gè)點(diǎn)。反之一個(gè)點(diǎn)可以拉伸成一條線。B、元件的任意一端可以沿著導(dǎo)線滑動(dòng),但不能躍過(guò)任何元件或節(jié)點(diǎn)。C、在不改變?cè)?lián)接端點(diǎn)的前提下,元件可以移動(dòng)四、混聯(lián)電阻1、定義例2如圖2.5所示,用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA,電阻Rg為2kΩ的表頭制成量程為50mA的直流電流表,應(yīng)并聯(lián)多大的分流電阻R2?例2如圖2.5所示,用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA,電阻解由題意已知,I1=50μA,R1=Rg=2000Ω,I=50mA,代入公式(2.5)得解得解由題意已知,I1=50μA,R1=Rg=2000Ω簡(jiǎn)單電路計(jì)算步驟

1、計(jì)算總的電阻,算出總電壓(或總電流)。

2、用分壓、分流法逐步計(jì)算出化簡(jiǎn)前原電路中各電阻電流、電壓。簡(jiǎn)單電路計(jì)算步驟

思考題1.什么叫二端網(wǎng)絡(luò)的等效網(wǎng)絡(luò)?試舉例說(shuō)明。2.在下圖電路中,US不變.當(dāng)R3增大或減小時(shí),電壓表,電流表的讀數(shù)將如何變化?說(shuō)明其原因.思考題1.什么叫二端網(wǎng)絡(luò)的等效網(wǎng)絡(luò)?試舉例說(shuō)明。一、電阻的星形、三角形聯(lián)接1、星形聯(lián)接:三個(gè)電阻元件的一端連接在一起,另一端分別連接到電路的三個(gè)節(jié)點(diǎn)。如下圖b。

2、三角形聯(lián)接:三個(gè)電阻元件首尾相接構(gòu)成一個(gè)三角形。如下圖a。第二節(jié)電阻的星形與三角形聯(lián)接及等效變換一、電阻的星形、三角形聯(lián)接1、星形聯(lián)接:三個(gè)電阻元件的一端連3、用三角形連接求星形連接的電阻3、用三角形連接求星形連接的電阻4、用星形連接求三角形連接的電阻4、用星形連接求三角形連接的電阻5、特殊情況設(shè)三角形電阻R12=R23=R32=,則

=R1=R2=R3=

反之,=R12=R23=R31=3

5、特殊情況設(shè)三角形電阻R12=R23=R32=例1如圖中電路,已知Us=225V,R0=1Ω,R1=40Ω,R2=36Ω,R3=50Ω,R4=55Ω,R5=10Ω,試求各電阻的電流。R1I1R5I5I2R2acdR4R3I3I4bR0Us-+I(xiàn)例1如圖中電路,已知Us=225V,R0=1Ω,R1=解將△形連接的R1,R3,R5等效變換為Y形連接的Ra,Rc、Rd,如圖2.10(b)所示,代入式(2.8)求得解將△形連接的R1,R3,R5等效變換為Y形連接的R思考題求下圖所示網(wǎng)絡(luò)的等效電阻思考題求下圖所示網(wǎng)絡(luò)的等效電阻一、兩種實(shí)際電源模型的等效變換£-Us£?I£?£-U

RUIsR第三節(jié)兩種實(shí)際電源模型的等效變換一、兩種實(shí)際電源模型的等效變換£-Us£?I£?£-URU1、實(shí)際電壓源模型其外特性方程為2、實(shí)際電流源模型其外特性為3、兩種實(shí)際電源模型的等效變換

實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源間就可以等效變換。注意:的參考方向是由的負(fù)極指向其正極。1、實(shí)際電壓源模型其外特性方程為2、實(shí)際電流源模型其外特性例1aaa(a)+-Us1R1R2+-Us2RIbIs1(b)R1R2Is2IRbR12(c)IsRIb求圖中R支路的電流。已知Us1=10V,Us2=6V,R1=1Ω,R2=3Ω,R=6Ω。例1aaa(a)+-Us1R1R2+-Us2RIbIs1(解網(wǎng)絡(luò)變換如圖所示,求解如下:解網(wǎng)絡(luò)變換如圖所示,求解如下:按分流關(guān)系求得R的電流I為注意:用電源變換法分析電路時(shí),待求支路保持不變。按分流關(guān)系求得R的電流I為注意:用電源變換法分析電路時(shí),待求思考題用一個(gè)等效電源替代下列有源二端網(wǎng)絡(luò)。思考題用一個(gè)等效電源替代下列有源二端網(wǎng)絡(luò)。一、支路電流法定義在已知電路中所有電源和電阻參數(shù)的情況下,以每個(gè)支路的電流為求解的未知量。二、一般步驟1、選定各支路電流參考方向,標(biāo)明在電路圖上2、應(yīng)用KCL列出(N-1)個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流方程,N為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)。3、選定網(wǎng)孔繞行方向,應(yīng)用KVL列出m=b-(n-1)個(gè)獨(dú)立網(wǎng)孔電壓方程,m為電路中網(wǎng)孔個(gè)數(shù),b為電路中支路個(gè)數(shù)。4、帶入數(shù)據(jù),聯(lián)立求解方程組。第四節(jié)支路電流法一、支路電流法定義在已知電路中所有電源和電阻參數(shù)的情況下,以例1電路中,Us1=130V、R1=1Ω為直流發(fā)電機(jī)的模型,電阻負(fù)載R3=24Ω,Us2=117V、R2=0.6Ω為蓄電池組的模型。試求各支路電流和各元件的功率。解:以支路電流為變量,應(yīng)用KCL、KVL列出式并將已知數(shù)據(jù)代入,即得解得:I1=10A,I2=-5A,I3=5A。例1電路中,Us1=130V、R1=1Ω為直流發(fā)電機(jī)的模I2為負(fù)值,表明它的實(shí)際方向與所選參考方向相反,這個(gè)電池組在充電時(shí)是負(fù)載。 Us1發(fā)出的功率為 Us1I1=130×10=1300W Us2發(fā)出的功率為 Us2I2=117×(-5)=-585W即Us2接受功率585W。各電阻接受的功率為功率平衡,表明計(jì)算正確。I2為負(fù)值,表明它的實(shí)際方向與所選參考方向相反,這個(gè)電池思考題列出下圖所示電路支路電流的方程組.思考題列出下圖所示電路支路電流的方程組.一、定義1、網(wǎng)孔法:以網(wǎng)孔電流為電路的變量來(lái)列寫(xiě)方程的方法

2、網(wǎng)孔電流:設(shè)想在每個(gè)網(wǎng)孔中,都有一個(gè)電流沿網(wǎng)孔邊界環(huán)流,這樣一個(gè)在網(wǎng)孔內(nèi)環(huán)行的假想電流叫網(wǎng)孔電流。第五節(jié)網(wǎng)孔法一、定義1、網(wǎng)孔法:以網(wǎng)孔電流為電路的變量來(lái)列寫(xiě)方程的方法二、網(wǎng)孔方程一般形式通常,選取網(wǎng)孔的繞行方向與網(wǎng)孔電流的參考方向一致二、網(wǎng)孔方程一般形式通常,選取網(wǎng)孔的繞行方向例1用網(wǎng)孔法求圖示電路的各支路電流。-+2W+-10V1W5V2W1WI1I3I2I4I5Im1Im2I6Im3例1用網(wǎng)孔法求圖示電路的各支路電流。-+2W+-10V解:1、選擇各網(wǎng)孔電流的參考方向,如圖2.19所示。計(jì)算各網(wǎng)孔的自電阻和相關(guān)網(wǎng)孔的互電阻及每一網(wǎng)孔的電源電壓解:1、選擇各網(wǎng)孔電流的參考方向,如圖2.19所示。3、求解網(wǎng)孔方程組解之可得2、列網(wǎng)孔方程組3、求解網(wǎng)孔方程組解之可得2、列網(wǎng)孔方程組4、任選各支路電流的參考方向,如圖所示。由網(wǎng)孔電流求出各支路電流:4、任選各支路電流的參考方向,如圖所示。由網(wǎng)孔電流求出各思考題

怎樣用網(wǎng)孔法求解含有電流源的電路?思考題怎樣用網(wǎng)孔法求解含有電流源的電路?一、定義1、節(jié)點(diǎn)電壓法:以電路的節(jié)點(diǎn)電壓為未知量來(lái)分析電路的一種方法。2、節(jié)點(diǎn)電壓:在電路的n個(gè)節(jié)點(diǎn)中,任選一個(gè)為參考點(diǎn),把其余(n-1)個(gè)各節(jié)點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的電壓叫做該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓。電路中所有支路電壓都可以用節(jié)點(diǎn)電壓來(lái)表示。第六節(jié)節(jié)點(diǎn)電壓法一、定義1、節(jié)點(diǎn)電壓法:以電路的節(jié)點(diǎn)電壓為未知量來(lái)分析電路的二、解題一般步驟1、選定參考節(jié)點(diǎn)2、以節(jié)點(diǎn)電位為未知量,用KCL列寫(xiě)節(jié)點(diǎn)電流方程3、聯(lián)立求解方程組,解得各節(jié)點(diǎn)電位4、根據(jù)個(gè)支路電流參考方向和KVL,求出各支路電流二、解題一般步驟1、選定參考節(jié)點(diǎn)例1求電路中各支路電流。例1求電路中各支路電流。解:該電路僅有一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn),設(shè)其電壓為U1設(shè)各支路電流I1、I2、I3的參考方向如圖中所示,求得各支路電流為解:該電路僅有一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn),設(shè)其電壓為U1設(shè)各支路電流思考題

列出如下電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程.思考題列出如下電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程.一、疊加定理在線性電路中,當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立電源作用時(shí),則任意支路的電流或電壓,都可以認(rèn)為是電路中各個(gè)電源單獨(dú)作用而其他電源不作用時(shí),在該支路中產(chǎn)生的各電流分量或電壓分量的代數(shù)和。R2支路的電流第七節(jié)疊加定理一、疊加定理在線性電路中,當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立電源作第2章_直流電阻電路的分析計(jì)算課件二、解題步驟1、只能用來(lái)計(jì)算線性電路的電流和電壓,對(duì)非線性電路,疊加定理不適用。2、疊加時(shí)要注意電流和電壓的參考方向,求其代數(shù)和。3、化為幾個(gè)單獨(dú)電源的電路來(lái)進(jìn)行計(jì)算時(shí),所謂電壓源不作用,就是在該電壓源處用短路代替,電流源不作用,就是在該電流源處用開(kāi)路代替。4、不能用疊加定理直接來(lái)計(jì)算功率。二、解題步驟1、只能用來(lái)計(jì)算線性電路的電流和電壓,對(duì)非線例1圖2.27例2.12圖圖2.27(a)所示橋形電路中R1=2Ω,R2=1Ω,R3=3Ω,R4=0.5Ω,Us=4.5V,Is=1A。試用疊加定理求電壓源的電流I和電流源的端電壓U。例1圖2.27例2.12圖圖2.27(a)所示橋形電路解:1、當(dāng)電壓源單獨(dú)作用時(shí),電流源開(kāi)路,各支路電流分別為電流源支路的端電壓U′為解:1、當(dāng)電壓源單獨(dú)作用時(shí),電流源開(kāi)路,各支路電2、當(dāng)電流源單獨(dú)作用時(shí),電壓源短路,則各支路電流為電流源的端電壓為2、當(dāng)電流源單獨(dú)作用時(shí),電壓源短路,則各支路電流為電流電流源的端電壓為3、兩個(gè)獨(dú)立源共同作用時(shí),電壓源的電流為電流源的端電壓為3、兩個(gè)獨(dú)立源共同作用時(shí),電壓源的電流為思考題2.上題中電壓由15V增到30V時(shí),12Ω電阻支路中的電流變?yōu)槎嗌?

1、用疊加原理求圖中電路12Ω電阻支路中的電流.思考題2.上題中電壓由15V增到30V時(shí),12Ω電阻支路中一、定義含獨(dú)立源的線性二端電阻網(wǎng)絡(luò),對(duì)其外部而言,都可以用電壓源和電阻串聯(lián)組合等效代替1、電壓源的電壓等于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓2、電阻等于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有獨(dú)立源作用為零情況下的網(wǎng)絡(luò)的等效電阻第八節(jié)戴維南定理一、定義含獨(dú)立源的線性二端電阻網(wǎng)絡(luò),對(duì)其外部而言,都可以二、證明下面我們對(duì)戴維南定理給出一般證明二、證明下面我們對(duì)戴維南定理給出一般證明第2章_直流電阻電路的分析計(jì)算課件三、等效電路參數(shù)的測(cè)定1、開(kāi)路、短路法2、電壓補(bǔ)償法三、等效電路參數(shù)的測(cè)定1、開(kāi)路、短路法例1如圖所示為一不平衡電橋電路,試求檢流計(jì)的電流I。例1如圖所示為一不平衡電橋電路,試求檢流計(jì)的電流I。解:開(kāi)路電壓Uoc解:開(kāi)路電壓Uoc思考題1、一個(gè)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路是什?2、在什么條件下有源二端網(wǎng)絡(luò)傳輸給負(fù)載電阻功率最大?這時(shí)功率傳輸?shù)男适嵌嗌伲克伎碱}1、一個(gè)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路是什?一、獲得最大功率傳輸?shù)臈l件通過(guò)對(duì)二端網(wǎng)絡(luò)的分析得對(duì)上式一階導(dǎo)數(shù)可知:上式就是有源二端網(wǎng)絡(luò)獲得最大功率的條件,即負(fù)載與網(wǎng)絡(luò)匹配第九節(jié)最大功率傳輸定理一、獲得最大功率傳輸?shù)臈l件通過(guò)對(duì)二端網(wǎng)絡(luò)的分析得對(duì)上式一階導(dǎo)二、思考題1、一個(gè)25歐的負(fù)載電阻,為從一個(gè)內(nèi)阻為10歐的電源上獲得最大功率,若用一個(gè)15歐的電阻與負(fù)載串聯(lián),可以獲得最大功率嗎?為什么?2、若將一負(fù)載R接在一有源二端網(wǎng)絡(luò)上調(diào)節(jié)可調(diào)電阻能使負(fù)載獲得最大功率嗎?為什么?二、思考題1、一個(gè)25歐的負(fù)載電阻,

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