中石大电子电工第1章.ppt

第一章　电路的基本概念、定律与分析方法 1.1 电路的基本概念 1.2 电路的基本元件 1.2.1 电阻元件 1.2.2 电容元件 1.2.3 电感元件 1.2.4 电源元件 1.3 基尔霍夫定律 1.4.2 支路电路法 1.4.1 电路的等效化简 1.4.4 叠加原理 1.4.5 戴维宁定理 1.4.6 电路中电位的计算 本章要点 习题课 U I RS + ? Us + ? Is U I RS ＋ － 实际电源模型对外电路等效的参数条件为： 由等效的定义得 U I 0 US IS 两种模型的伏安特性曲线重合 等效变换的注意事项 (1) 注意变换前后 Us 与 Is 的参考方向 (2)电压源和电流源不能进行等效变换 U I 0 US IS Us RS + + ? ? a b U I + ? I U Is a b 取“非关联” 四、实际电源模型等效变换的应用 （1）将几个并联的实际电压源模型等效化简 Us1 Us2 a b + + ? ? Rs1 Rs2 Is1 Is2 a b Rs1 Rs2 Is a b Rs IS=IS1+IS2 Us a b + ? Rs （2）将几个串联的实际电流源模型等效化简 ? ? + + Us1 Us2 a b Rs1 Rs2 Is1 Is2 a b Rs1 Rs2 Is b Rs a US=US1+US2 RS=RS1+RS2 ? + Us a b Rs 2V 2 ? 1 ? 6V 4V 1 ? 1 ? I 求流过2Ω电阻的电流。 用实际电源模型等效变换求电路中电流I。 例 解： 定理：在任何含有多个电源的线性电路中，每条支路的响应（电流或电压），都可以看成每个电源单独作用时在该支路所产生的响应的代数和。 （1）当某一电源单独作用时，其它电源取零值。即电压源短路；电流源开路。 （2）总响应是各分响应的代数和。 = － I =1A I + – 5V 2Ω 3Ω 2A I= 1.8A + – 5V 2Ω 3Ω I 2Ω 3Ω 2A I I =－0.8A I= I－ I = + I =1A I + – 5V 2Ω 3Ω 2A I= 1.8A + – 5V 2Ω 3Ω I 2Ω 3Ω 2A I I =0.8A I= I＋ I 应用叠加原理应注意： 1. 叠加原理只适用于线性电路。 2. 叠加原理只能用于计算电压或电流，不能直接 求功率。 3. 应用叠加原理求电压、电流时，应特别注意各分量的符号。若分量的参考方向与原电路中的参考方向一致，则该分量取正号；反之取负号。 4.叠加的方式是任意的，可以一次使一个独立源单独作用，也可以一次使几个独立源同时作用，方式的选择取决于能否使分析计算得到简化。 电路如图所示。（1）试用叠加原理求电压U；（2）求电流源提供的功率。 解： 9V + ? 3A 20Ω 10Ω 15Ω 5Ω + ? U 分析：求电流源提供的功率需要计算电流源两端的电压U1。 （1）3A电流源单独作用 3A 20Ω 10Ω 15Ω 5Ω + ? U + ? U1 例 9V + ? 20Ω 10Ω 15Ω 5Ω + ? U + ? U1 （2）9V电压源单独作用 U1 U2 （3）求待求量 3A电流源提供的功率为 PS=3×36.56≈110 W 二端网络：若一个电路只通过两个输出端与外电路相联，则该电路称为“二端网络”。 无源二端网络： 二端网络中不含电源 有源二端网络： 二端网络中含有电源 A B + – A B + – 一、电路名词 A B + – 10V 3Ω 6Ω 3Ω 3Ω 3Ω A B + – UOC R 3Ω 3Ω 3Ω 有源 线性 网络 外电路 + ? U I a b B 外电路 + ? U I A + ? Uoc Ro 任何一个有源二端线性网络都可以用一个电压源与电阻串联的实际电压源来等效。 二、戴维宁定理 求Uoc Uoc=UAB 实际电压源的电压Uoc等于有源二端网络在a、b端口处的开路电压。 有源 线性 网络 a b N1 B A + ? Uoc Ro N2 由网络N2得 UAB=Uab 由等效的定义得 Uoc=Uab 实际电压源的内阻等于有源二端网络内的全部电源取零（电压源短路，电流源开路）后所得到的无源二端网络在a、b端口处的等效电阻。 求Ro 有源 线性 网络 a b N1 无源 线性 网络 a b N0 三、用戴维宁定理解题步骤 1、当一个复杂电路只需求解其中一条支路的电流或电压时，可将此支路断开去掉，而将剩余部分电路看作一个有源二端网络。 2、求该二端网络的开路电压Uab，则UOC= Uab。 3、将上述有源二端网络除源，求所得无源二端网络的等效电阻Rab，则RO = Rab 4、用UOC和RO串联组成等效实际电压源，接在待求支路两端，