直流电路及基本分析法(修改).pptVIP

本章要点;章 节 内 容;　　由独立源、受控源和电阻构成的电路称为电阻电路，电路中的电源可以是直流的也可以是交流的，若所有的独立电源都是直流电源时，则这类电路称为直流电路。本章主要介绍直流电路的一般分析方法以及线性网络的基本定理。 ;　　直流电路的一般分析法可直接求解复杂电路，而不需要多次等效变换。;2.1.1 支 路 电 流 法; 一般情况下，对于一个有b条支路n个节点的电路，利用KCL可以列出(n -1)个独立的方程。利用KVL可列出b-n+1个独立的方程 ;3.支路电流法的一般步骤 ; 在图2.2所示电路中，已知R1 = 10 ?，R2 = 5 ?，R3 = 1 ?, R4 = 1.5 ?，US1 = 15 V，US2 = 9 V，US3 = 4.5 V，求各支路电流和电压Uab。;下图电路有几个节点？几条支路？几个网孔？用支路电流法列出相应方程式。;2.1.2　网 孔 电 流 法;2.1.2 网 孔 电 流 法;网孔电流的定义　　所谓网孔电流，是指平面网络中沿着网孔边界流动的假想电流，如图2.3所示的Im1和Im2。;2. 网孔方程; 方程左边主对角线上各项的系数分别为网孔1和网孔2所含支路的电阻之和，称为自电阻； 方程左边非对角线上各项的系数分别为网孔1与网孔2公共支路上的电阻，称为互电阻， 互电阻可正可负，流经互电阻的网孔电流方向相同时取正，反之取负； 方程右边各项分别为各网孔中沿网孔电流方向电压源电压升的代数和　　　;3. 网孔电流法的一般步骤　　综上所述，用网孔电流法分析电路的一般步骤如下：　　(1) 确定网孔及设定各网孔电流的参考方向，通常将各网孔电流的参考方向均设为顺时针绕向或均设为逆时针绕向；　　(2) 按照规则列写网孔方程组；　　(3) 求解方程组，即可得出各网孔电流值； 　　(4) 根据所求出的网孔电流即可求出各支路电流。;例;含受控源网络的网孔分析;2.1.3 节 点 电 压 法; 电路中所有支路电压都可以用节点电压来表示。以(n-1)个节点电压为变量，对每个独立节点列出一个KCL方程，称为节点方程。联立求解(n-1)个节点方程构成的方程组，便可求出(n-1)个节点电压。 ;2.　节点方程; 方程左边主对角线上各项的系数分别为与节点1和节点2所连支路的电导之和，称为自电导； 方程左边非对角线上各项的系数分别为连接在节点1与节点2之间的各公共支路的电导之和的负值，称为两相邻节点的互电导，互电导总是负的。 方程右边各项分别为流入节点1和节点2的各电流源电流的代数和，称为节点电源电流，流入节点的取正号，流出的取负号。　　;3. 节点电压法的一般步骤;例;例;含受控源网络的节点分析;由独立源和线性元件组成的电路称为线性电路。;由独立源和线性元件组成的电路称为线性电路。;2.2.1　叠加定理;用叠加原理求：I= ?;1. 叠加定理只适用于线性电路求电压和电流；不适用于非线性电路。;例;(2) 3A电流源单独作用：;内容：任一线性有源二端网络N，对其外部电路来说，都可以用电压源和电阻串联组合等效代替；该电压源的电压等于网络的开路电压UOC ，该电阻等于网络内部所有独立源作用为零情况下网络的等效电阻R0 。;;戴维南定理基本解题步骤：;等效电阻R0的求法:; 将有源二端网络开路后，求出其开路电压UOC，;例;解; 内容：任一线性有源二端网络N，对其外部电路来说，都可以用电流源和电阻并联组合等效代替，该电流源的电流等于网络的短路电流ISC ，该电阻等于网络内部所有独立源作用为零情况下网络的等效电阻R0 。;;;(2) 求等效电阻R0：;由图(a)可知，负载获得的功率可表示为  ;为了求得RL改变时PL的最大值，将上式对RL求导，并令其为零，即 ;匹配概念与正确理解最大功率传输定理;例;解;例; 本节主要介绍Multisim 11在直流电路分析中的应用，通过下面的实例进一步熟悉各种电路分析方法，并通过实验仿真验证理论计算和定律的正确性。; 2.13　如图2.22(a)所示电路中，已知US1=16 V， US2=16 V ，R1 = 20 ?，R2 = 40 ?，R3 = 40 ?。试用网孔分析法求网孔电流I1、I2 。;图2.22; 2.14　如图2.23(a)所示电路中，已知US1=15 V， US2=20 V ，R1 = 5 ?，R2 = 10 ?， R3 = 10 ? ， R4 = 20 ?，R5 = 20 ? 。试用节点电压法求节点1、节点2的电压U1、U2 。;图2.23; 2.15　如图2.24(a)所示电路中，已知US=15 V， IS=3 A ，R1 = 20 ?，R2 = 5 ?