第2讲直流电路.ppt

第 二 讲 第1章 直流电路 本章教学要求 本次课教学要求 1、掌握电压源、电流源的概念及相互转换，学会运用电压源-电流源互换的方法简化电路分析过程。 2、掌握基尔霍夫电流定律，学会写节点电流方程； 3、掌握基尔霍夫电压定律，学会写回路电压方程； 4、掌握用支路电流法求解电路的基本原则。 1.3 电压源与电流源及其等效变换 一、电压源 理想电压源（恒压源） 例： 二、电流源 理想电流源（恒流源) 例： 例1: 四、电压源与电流源的等效变换 注意事项 例3: 例4: 例5: 1.4 基尔霍夫定律 几个基本概念 一、基尔霍夫第一定律（KCL） 1、基氏电流定律（KCL）的描述 2、KCL的推广 电桥电路的节点电流方程 二、基尔霍夫第二定律（KVL） 1、基氏电压定律（KVL）的描述 2、注意事项 举例 1.5 支路电流法 一、电路方程的独立性 二、解题步骤 三、举例 课外作业 对网孔abda： 对网孔acba： 对网孔bcdb： R6 I6 R6 – I3 R3 +I1 R1 = 0 I2 R2 – I4 R4 – I6 R6 = 0 I4 R4 + I3 R3 –E = 0 对回路 adbca，沿逆时针方向循行： – I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 – I2 R2 = 0 应用 ? U = 0列方程 对回路 cadc，沿逆时针方向循行： – I2 R2 – I1 R1 + E = 0 a d b c E – + R3 R4 R1 R2 I2 I4 I6 I1 I3 I 支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（KCL、KVL）列方程组求解电路的方法。 a I1 I2 U2 + - R1 R3 R2 + _ I3 #1 #2 #3 b U1 基尔霍夫电流方程： 节点a： 节点b： 独立方程只有 1 个 基尔霍夫电压方程： #1 #2 #3 2 2 1 1 2 1 3 3 2 2 2 3 3 1 1 1 R I R I U U R I R I U R I R I U - = - + = + = 独立方程只有 2 个 1、用箭头任意标出各支路电流的参考方向。 2、根据KCL列出（n-1）个独立节电电流方程。 3、用箭头任意标出各网孔的绕行方向。 4、根据KVL列出（b－( n－1 )）个独立回路电压方程。 5、联立各方程解方程组，求出各支路电流。 结论 设：电路中有n个节点，b个支路 独立的节点电流方程有 (n -1) 个 独立的回路电压方程有 (b -n+1)个 则： 对于下图所示电路 支路数： b=3 节电数：n =2 1 2 b a + - E2 R2 + - R3 R1 E1 I1 I3 I2 3 回路数 = 3 单孔回路（网孔）=2 若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程 对节电 a： I1+I2–I3=0 对网孔1： 对网孔2： I1 R1 +I3 R3=E1 I2 R2+I3 R3=E2 例 列写3个节点电流方程： ？条支路，？个未知电流数 U1 I1 I2 I4 I5 I6 Ux d + _ b c R5 R4 R2 R6 a I3s 电路如图，求解各支路电流。 解： 要列5个方程 5 6 列写回路电压方程： 联 立 求 解 注意 避免列写含恒流源的回路方程！ 0 = 0 = 0 = 3 - S I 6 - I 4 I : c 5 - I 4 - I 2 I : b 3 + S I 2 - I 1 I : a 有4个节点 R1 P.21～22 1-7， 1-9 1-12 END 归纳如下： 1、电压源和电流源在分析外电路时可以实现等效变换； 2、变换的条件是： 3、 Us=IsRo Is=Us/Ro 另一表述： 在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和 恒等于零： 假如规定：i 流出节点为正 ＋ 流入节点为负 － i1 i2 i3 i4 跳过 1. 掌握电路模型的概念，深刻理解电压与电流参考方向的意义； 2. 理解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义； 3. 熟练掌握欧姆定律、基尔霍夫定律； 4. 熟练掌握支路电流法； 5. 掌握电压源、电流源的概念及相互转换； 6. 熟练掌握叠加定理和戴维宁定理； 跳过 重点 1、电压源、电流源的概念及相互转换； 2、基尔霍夫电流定律和电压定律 难点 运用基尔霍夫电压定律列回路电压方程。 电压源模型 由上图电路可得: U = US – IR0 若 R0 = 0 理想电压源 : U ? US U0=US 电压源的外特性 I U I RL