谢静《电路与电子技术》第二章 电阻电路分析.pptVIP

un1 un2 uS1 iS2 iS3 R1 i1 i2 i3 i4 i5 R2 R5 R3 R4 0 1 2 + - Us1/R1 (G1+G2+G3+G4)un1-(G3+G4) un2 = G1 uS1 -iS2+iS3 -(G3+G4) un1 + (G3+G4 + G5)un2= -iS3 等效电流源 若电路中含电压源与电阻串联的支路： 2.2 复杂电路的一般分析 例题 20k? 10k? 40k? 20k? 40k? +120V -240V UA UB I4 I2 I1 I3 I5 解：方法(1) (1) 列节点电压方程： UA=21.8V， UB=-21.82V I1=(120-UA)/20k= 4.91mA I2= (UA- UB)/10k= 4.36mA I3=(UB +240)/40k= 5.45mA I4= UB /40=0.546mA I5= UB /20=-1.09mA (0.05+0.025+0.1)UA-0.1UB= 0.006 -0.1UA+(0.1+0.05+0.025)UB=-0.006 (2) 解方程，得： (3) 各支路电流： * 可先进行电源变换 例：用节点法求各支路电流。 例题 方法(2)：将电压源与电阻的连接处作为节点 20k? 10k? 40k? 20k? 40k? +120V -240V UA UB I4 I2 I1 I3 I5 (0.05+0.025+0.1)UA-0.1UB- UC ×1/(20k)=0 -0.1UA+(0.1+0.05+0.025)UB-UD×1/(40k)=0 UC UD UC =120 UD =-240 电压源与电阻串联支路的处理 1、将独立电压源与电阻支路看作实际电压源，等效为实际电流源，即独立电流源与电阻并联。这样并不增加节点，因此方程数目不变。 2、将独立电压源与电阻之间的连接点当作节点，列节点电压方程。虽增加方程，但并没有改变方程。 两种方法的结果一样 2.2 复杂电路的一般分析 2.3 电路基本定理及其应用 一 叠加定理 定义：在线性电路中，任一支路所产生的响应（电压或电流）等于各个独立电源单独作用时在该支路的响应的代数和。 叠加性是线性电路的基本性质； 仅与电压源uS有关 仅与电流源is有关 为什么把电流分为两项？ i2 一 叠加定理 这是一个电压源与两个电阻串联组成的电路，i1’是电压源作用下，回路中产生 的电流。电流源不起作用，即is = 0，相当于开路。 这是一个电流源、两个并联电阻组成的电路，i1” 是电流源作用下，并联电阻R1所在支路中产生的电流。电压源不起作用，即uS = 0，相当于短路示。 i2 2.3 电路基本定理及其应用 总结： 支路电流 i1为各理想电源单独作用产生的电流之和。但对由m条支路、?个独立回路的线性电路，求解支路电流都成立，并且也适合求电压。 在含有多个激励源的线性电路中，任一支路的电流（或电压）等于各理想激励源单独作用在该电路时，在该支路中产生的电流（或两点间产生的电压）的代数之和。 2.3 电路基本定理及其应用 二 叠加定理应用步骤 （1）分解：将含有多个电源的电路，分解成若干个仅含有单个电源的分电路。并给出每个分电路的电流或电压的参考方向。 在考虑某一电源作用时，其余的理想电源应置为零，即理想电压源置零为短路；理想电流源置零为开路。 （2）计算：对每一个分电路进行计算，求出各相应支路的分电流、分电压。 （3）求和: 将求出的分电路中的电压、电流进行叠加，求出原电路中的支路电流、电压。 叠加是代数量相加，当分量与总量的参考方向一致，取“+”号；与总量的参考方向相反，则取“– ”号。 2.3 电路基本定理及其应用 三 使用叠加原理应注意的一些问题： 1 叠加原理只能用于线性电路； 2 电压源作用电流源为零值(开路)，电流源作用电压源为零值(短路)； 3 叠加求和时，注意电压和电流的正负值； 4 由于功率不是电流或电压的一次函数，所以不能用叠加定理直接来计算功率。 5 若电路中含有受控源，应用叠加定理时，受控源不能单独作用。 2.3 电路基本定理及其应用 例题 例：求图中电压u。 解： + – 10V 4A 6? + – 4? u u=4V u= -4?2.4= -9.6V u=u+u= 4+(- 9.6)= - 5.6V 4A 6? + – 4? u + – 10V 6? + – 4? u (1) 10V电压源单独作用，4A电流源开路 (2) 4A电流源单独作用，10V电压源短路 (3) 共同作用： 基本概念 二端网络：具有两个端子的电路; 无源二端网络：二端网络内部没有独立电源； 有源二端网络：二端网络内部有独立电源； 网络等效 无源二端网络可用一个线性电阻来替代