周绍敏《电工技术基础与技能》3--复杂直流电路.pptxVIP

3 复杂直流电路;3　复杂直流电路 ;教学难点：　;3　复杂直流电路;3.1　基尔霍夫定律;图 3-1　常用电路名词的说明 ;　　3．回路：电路中任一闭合的路径。如图 3-1 电路中的 CDEFC、AFCBA、EABDE 路径均为回路，该电路的回路数目 l = 3。 ;二、基尔霍夫电流定律(节点电流定律) ;　　电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等 于零，即 ? I ? 0。;　　在使用基尔霍夫电流定律时，必须注意：;　　(3)若两个网络之间只有一根导线相连，那么这根导线中一定没有电流通过。;解：;　　(1)对于电路中任意假设的封闭面来说,基尔霍夫电流定律仍然成立。如图 3-3 中，对于封闭面 S 来说，有 I1 + I2 = I3 。 ;三、基尔霍夫电压定律(回路电压定律) ;　　沿着回路 abcdea 绕行方向，有 Uac = Uab + Ubc = R1I1 + E1， Uce = Ucd + Ude = ?R2I2 ? E2， Uea = R3I3， 则 ;　　(1) 标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向(既可沿着顺时针方向绕行，也可沿着逆时针方向绕行)。;3.2　支路电流法 ;　　【例3-2】如图 3-7 所示电路，已知：E1 = 42 V，E2 = 21 V，R1 = 12 ?，R2 = 3 ?，R3 = 6 ?，试求：各支路电流I1、I2、I3 。;　　解：该电路支路数 b = 3、节点数 n = 2，所以应列出 1 个节点电流方程和 2 个回路电压方程，并按照 ?RI = ?E 列回路电压方程的方法：　　;3.3　叠加定理;;　　当线性电路中有几个电源共同作用时，各支路的电流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和(叠加)。;　　【例 3-3】如图 3-8(a) 所示电路，已知 E1 = 17 V，E2 = 17 V，R1 = 2 ?，R2 = 1 ?，R3 = 5 ?，试应用叠加定理求各支路电流 I1、I2、I3 。;　　解：(1) 当电源 E1 单独作用时，将 E2 视为短路，设 R23 = R2∥R3 = 0.83 ?。;　　(2) 当电源 E2 单独作用时，将 E1 视为短路，设 R13 =R1∥R3 = 1.43 ?， 则 ;3.4 　戴维宁定理 ;一、二端网络的有关概念; 任何一个线性有源二端电阻网络，对外电路来说，总可以用一个电压源 E0 与一个电阻 R0 相串联的模型来替代。电压源的电动势 E0 等于该二端网络的开路电压，电阻 R0 等于该二端网络中所有电源不作用时(即令电压源短路、电流源开路)的等效电阻(叫做该二端网络的等效内阻)。该定理又叫做等效电压源定理。 ;　　【例 3-4】如图 3-10 所示电路，已知 E1 = 7 V，E2 = 6.2 V，R1 = R2 = 0.2 ?，R = 3.2 ?，试应用戴维宁定理求电阻 R 中的电流 I 。;　　解:(1) 将 R 所在支路开路去掉，如图 3-11 所示，求开路电压 Uab ：;　　(2) 将电压源短路去掉，如图 3-12 所示，求等效电阻 Rab： ;　　【例3-5】如图 3-14 所示的电路，已知 E = 8 V，R1= 3 ?，R2 = 5 ? ，R3 = R4 = 4 ?，R5 = 0.125 ?，试应用戴维宁定理求电阻 R5 中的电流 I 。; 解：(1) 将 R5 所在支路开路去掉，如图 3-15 所示，求开路电压 Uab： ;　　(2) 将电压源短路去掉，如图 3-16 所示，求等效电阻 Rab：Rab = (R1∥R2) + (R3∥R4) = (1.875 + 2 )? = 3.875 ? = R0 ;3.5 　两种电源模型的等效变换 ;一、电压源;二、电流源;三、两种实际电源模型之间的等效变换;　　【例 3-6】如图 3-18 所示的电路，已知电源电动势US = 6 V，内阻 R0 = 0.2 ?，当接上 R = 5.8 ? 负载时，分别用电压源模型和电流源模型计算负载消耗的功率和内阻消耗的功率。;解：(1) 用电压源模型计算：;　　【例3-7】如图 3-19 所示的电路，已知：US1 = 12 V， US2 = 6 V，R1 = 3 ?，R2 = 6 ?，R3 = 10 ?，试应用电源等效变换法求电阻R3中的电流。;　???解: (1)先将两个电压源等效变换成两个电流源，如图 3-20 所示：两个电流源的电流分别为：IS1 ? US1 /R1 ? 4 A， IS2 ? US1 /R2 ? 1 A ;　　(3)求出 R3中的电流;本章小结;　　1