2电路的分析方法10少学时.ppt

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1、第二章电路的分析方法,第二章 电路的分析方法,2.1 基本分析方法 2.1.1 支路电流法*2.1.2 节点电压（位）法2.2 基本定理 2.2.1 迭加定理 2.2.2 等效电源定理*2.3 受控源电路简介*2.4 非线性电阻电路简介,对于简单电路，通过串、并联关系即可求解。如：,电路分析：已知电路结构、元件参数、电源（激励），求解某些或某个电压或电流（响应）。,对于复杂电路（如下图）仅通过串、并联无法求解，必须经过一定的分析（解题）方法，才能算出结果。,设电路共有B条支路、N个节点，求解B个未知量：各支路电流,解题思路：根据克氏定律，列(N1)个节点电流方程和（BN1)回路电压方程，然后联

2、立求解这B个方程。,解题步骤：,对每一支路电流,标出其符号和正方向（I1-I6）,4.解联立方程组得出B个支路电流。,2.对前N1个节点列出节点电流方程I=0,3.对每个网孔列出回路电压方程E=IR,例1,*5、用第N个节点电流方程验算结果。,节点a：,列电流方程,节点c：,节点b：,节点d：非独立方程,b,a,c,d,（取其中前三个方程）,列网孔电压方程,b,a,c,d,是否能少列一个方程?,N=4 B=6,R6,a,I3s,I3,例2,电流方程,支路电流未知数少一个：,支路中含有恒流源的情况,不一定！,N=4 B=6,电压方程：,I3s,支路电流法小结（记笔记！）,解题步骤,结论与引申,1

3、,2,对每一支路假设一未知电流,1.假设未知数时，正方向可任意选择。,对每个节点有,1.未知数=B，,4,解联立方程组,对每个回路有,根据未知数的正负决定电流的实际方向。,3,列电流方程：,列电压方程：,2.原则上，有B个支路就设B个未知数。,（恒流源支路除外）,例外？,(N-1),2.独立回路的选择：,已有(N-1)个节点方程，,需补足 B-（N-1）个方程。,一般按网孔选择,支路电流法的优缺点,优点：支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据克氏定律、欧 姆定律列方程，就能得出结果。,缺点：电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。,支路数 B=4须列4个方程式,5*,检

4、验结果,用第N个节点列方程验算,节点电位法适用于支路数多而节点少的电路。本课程只讲节点最少（两节点）的情况“节点电压法”,共a、b两个节点，将b设为参考点后，仅剩一个未知数节点电压U（a点电位Va）。,解题方法：,2、利用每个支路两端的电位差（即该支路的端电压）求该支路的电流或电压。,*2.1.2 节（结）点电位（压）法,1、设定一个参考点（电位零点），求其它各节点电位。,节点电压法应用举例（1）,则：,？写,设：,节点电压法应用举例（2）,电路中含恒流源的情况,则：,?,对于含恒流源支路的电路，求节点电位VA 时应按以下规则：,基本定理,2.2,2.2.3 等效电源定理（重点）(是求解电路的

5、重要方法)戴维南定理(二)诺顿定理,2.2.1 迭加原理,2.2.1 迭加原理,在多个电源（激励）同时作用的线性电路(电路中电压与电流是线性关系)中，任何支路的电流或任意两点间的电压（响应），都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。,+,概念:,_,例,用迭加原理求：I=?,I=2A,I=1A,20V,解：,应用迭加原理要注意的问题,1.迭加原理只适用于线性电路。,4.迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来 求功率（为什么？）。如：,I3,R3,名词解释：,无源二端网络：二端网络中没有电源,有源二端网络：二端网络中含有电源,2.2.3 等效电源定理,等效电源定理的概念,有源二端网络可用等效

6、电源模型替代，此即等效电源定理。,(一)戴维南定理,注意：“等效”是指对端口外等效,等效电压源的内阻等于有源二端网络对应无源二端网络的输入电阻。（有源网络变无源网络的原则是：将其中的恒压源短路，恒流源开路）,等效电压源的电动势（Ed）等于有源二端网络的开路（端）电压；,有源二端网络,R,A,B,Ed,Rd,+,_,R,A,B,戴维南定理应用举例（之一）,已知：R1=20、R2=30 R3=30、R4=20 E=10V求：当 R5=10 时，I5=?,等效电路,第一步：求开端电压Ux,第二步：求输入电阻 Rd,第三步：求未知电流 I5,时,戴维南定理应用举例（之二）,求：U=?,4,4,50,5

7、,33,A,B,1A,RL,+,_,8V,_,+,10V,C,D,E,U,第一步：求开端电压Ux。,_,+,4,4,50,A,B,+,_,8V,10V,C,D,E,Ux,1A,5,第二步：求输入电阻 Rd。,4,4,50,5,A,B,1A,+,_,8V,_,+,10V,C,D,E,Ux,等效电路,第三步：求解未知电压。,电路分析方法小结,电路分析方法共讲了以下几种：,两种电源等效互换支路电流法*节点电位（压）法迭加原理等效电源定理,戴维南定理诺顿定理,电源,非独立源（受控源）,独立源,电压源,电流源,受控源电路简介,2.3,受控源举例,独立源和非独立源的异同,相同点：两者性质都属电源，均可向电

8、路 提供电压或电流。,不同点：独立电源的电动势或电流是由非电能量提供的，其大小、方向和电路中的电压、电流无关；受控源的电动势或输出电流，受电 路中某个电压或电流的控制。它不 能独立存在，其大小、方向由控制 量决定。,（理想）受控源分类,流控电压源,2.4 非线性电阻电路的分析,静态电阻 动态电阻 静态分析-图解法动态分析-微变等效电路法,线性电阻的描述,线性电阻：电阻两端的电压与通过的电流成正比；或电阻值不随电压/电流的变化而变化。,(常数),非线性电阻的描述,非线性电阻：电阻值随电压/电流的变化而变化。,非线性电阻电路的分析,静态电阻,动态电阻,适用于外加固定电压的情况,适用于分析微变电压引起微变电流的情况,非线性电阻电路的分析-静态分析,静态分析内容：电路加上恒定直流电压时，求各处的电压和电流。静态分析工具：图解法,线性部分,非线性部分,非线性电阻电路的分析-动态分析,微变：(微小变化)等效：(线性代替非线性)（下册讲）,在Q点附近的电路模型,第二章 作业：习题21、2、4、*5、7、9、*10、16（提示）、*18,第二章 结 束,