教学课件PPT线性直流电路.ppt

* * 2.1电阻的串联与并联 2.2电源与电阻的串联与并联 2.3电阻的星形与三角形联结 2.4支路电流法 2.5回路电流法 2.6节点电压法 2.7运算放大器 2.8含运算放大器电路的分析 第 2 章 线 性 直 流 电 路 本章主要内容包括三部分。第一部分首先介绍电阻的串联与并联化简、星形与三角形联接的等效变换、电源的等效变换等；第二部分介绍求解线性直流电路的一般方法，包括支路电流法、回路电流法和节点电压法；第三部分简要介绍运算放大器，并结合比例运算、加法运算等电路讨论含运算放大器电路的分析特点。 本章目次 等效是指被化简的电阻网络N1与等效电阻具有相同的 u-i 关系(即端口方程或称VAR)，从而用等效电阻Req 代替电阻网络N1之后，不改变其余部分的电压和电流。 1. 电阻的串联 推广之 基本要求：掌握等效的概念，熟练运用电阻串、并联等效规律计算电路。 串联电路的应用：电阻的串联常用于分压 ，其中每个串联电阻只承受总电压的一部分，两个电阻串联时，各个电阻所分担的电压如下 又由 按串联进行电路的化简 注：如此等效后，电路中的哪些量发生了变化？ 2. 电阻的并联 并联：各电阻都连接到同一对节点之间，从而各电阻承受相同电压。 并联的应用：电阻的并联连接常用于分流 ，其中每个并联电阻只流过总电流的一部分，两个电阻并联时，各个电阻所分担的电流如下 又由 电阻的并联等效 求图示电路的电压U1及电流I2。 先应用并联化简得到图(b)所示电路 由串联分压公式得 分流公式得 1. 戴维南与诺顿电路 注：电压源内阻Ri=0，电流源内导Gi=0时，即内阻为无穷大，它们也称为理想电源。零不能取倒数，故电压、电流源不能相互等效 。 基本要求：掌握各种含源支路的等效化简方法和戴维南、诺顿两种典型电路之间的等效变换规律，并能熟练运用。 2 .其他含源支路的等效 电压源并电阻 电流源串电阻 含受控源支路的等效 ①“等效”只对外部电路而言(不包含被变换部分) ； ②受控源支路变换方法与含独立源的情况相似。但在使用时注意不要使控制量消失。 用等效变换求图示电路中电流I。 将电阻与电流源串联支路等效成电流源，将电压源与电阻并联电路等效成电压源，将电压源与电阻串联支路等效成电流源与电阻并联支路 将两个并联电流源等效成一个电流源： 将诺顿电路等效成戴维南电路，并将两个串联电压源等效成一个电压源 ； 星形( T形 )联结 三角形(Δ形)联结 可相互等效，进行某些电路的化简 基本要求：掌握电阻的星形和三角形联结的等效原理和等效变换公式，并能应用这些等效变换规律计算电路。 三角形和星形之间的等效 星形与三角形联结的网络属于三端网络，可以看作一个双口，根据等效原理，两个双口对应的端电压和电流相同时，则这两个网络互为等效电路。 星形联结中的电压、电流关系 三角形联结中的电压、电流关系 由此得二者之间的等效条件是 Y形一Δ形 Δ形一Y形 注：三个相等的电阻接成Y形或Δ形时的等效变换是 求图示电路的等效电阻Ri 将节点①、②、③之间的对称Δ形联结电阻化为等效对称的Y形联结。 用串并联化简等效后的电路 求出等效电阻 注：为列写独立的KVL方程，就要选取独立的回路，在平面电路中，对全部内网孔列出的KVL方程是一组独立方程。 基本要求：熟练掌握支路电流法的原理及方程组的列写规则。 要点： 1 以支路电流为变量（共计b个变量），列写下列方程： 2 对n-1个节点列出独立的KCL方程 3 对b-(n-1)个独立回路列出独立的KVL方程 4 这b个方程联立便可解得b个支路电流 对n-1个节点列KCL方程 节点①： 节点②： 对网孔列KVL方程，其中电阻电压用 支路电流来表示 网孔m1： 网孔m2： 网孔m3： 列出图示电路的支路电流方程。 分析：图中共有5个支路电流，参考方向已标在图中。需列出5个独立方程。现有2个独立节点，对应2个KCL方程；3个网孔，对应3个KVL方程。 用支路电流法求图中电流I1，I2，I3 对节点①列KCL方程 对网孔列KVL方程 网孔m1： 网孔m2： 补充受控源控制量方程， 在支路电流方程中要用 支路电流表示控制量。 解得 列写图示含电流源电路的支路电流方程。 电流源所在支路的电流是已知的， 列写KCL方程时，可将其直接列 入等号右端。 节点①： 节点②： 节点③： 对包含电流源的回路列KVL方程，特别的对未知的电流源的两端电压，要作为变量列入到方程中。 网孔m1： 网孔m2： 网孔m3： 讨论：在列方程时能否避开电流源两端的电压？ 1. 回路电流： 假设在每个独立回路中分别存在一个闭合流动的电流。 支路电流与回路电流