电路分析基础-西安电子科技大学-ppt5.3.1 替代定理.pptxVIP

第二章电阻电路的分析 电路分析基础2.9 替代定理教学内容:替代定理教学要求：理解替代定理内容熟练应用替代定理分析电路

2 电路分析基础2.9 替代定理1. 替代定理替代定理也称为置换定理，它对于简化电路的分析非常有用。它既可用于线性电路，也可用于非线性电路。内容：在任意的具有唯一解的线性或非线性电路中，若某一支路的电压u或/和电流i已知，无论该支路是由什么元件组成，那么该支路可以用一个理想电压源、或用一个理想电流源来替代。替代后电路中其它各处的电流和电压均保持原来的值。

3 电路分析基础若已知A支路电压u若已知A支路电流i支路A用电压源或电流源替代后，N1中的电流、电压保持不变。2.9 替代定理

4 电路分析基础2.9 替代定理2. 替代定理正确性验证ua=3V，i1=ua/1=3A，i2=(4–ua)/2=0.5Ai3=(8–ua)/2=2.5A用i2=0.5A替代i2支路，得图(b)，列节点方程为(1+0.5)ua=0.5+8/2=4.5解得 ua=3V

5 电路分析基础解：利用替代定理将电路N用电压为9V的电压源替代，得到图(b)；9V电压源吸收的功率就是电路N吸收的功率。设参考点及节点a如图(b)所标，列节点方程为:2.9 替代定理3. 举例例1：如图(a)所示电路，已知电压u=9V，求二端电路N吸收的功率PN。

64 6? 18 ? 9?? ?4 12 6??1 ? 1a? 1?u解得 ua=12V因此 i=(ua–9)/6=(12-9)/6=0.5A故 PN=ui=9×0.5=4.5(W)2.9 替代定理 电路分析基础

7 电路分析基础例2：图示电路，求i。i ? 7 ?8 ? 2.5A2? 4所以：解：2.9 替代定理

8 电路分析基础例3：如图(a)所示电路，N为线性电阻电路，当改变电阻R时，电路中各处电流都将改变。当R=R1时，测得i1=5A，i2=4A；当R=R2时，测得i1=3.5A，i2=2A。问当R=R3时，测得i2=4/3A，此时测得的i1为多少？解：根据替代定理，将支路R用电流源iS(iS=i2)来替代，如图(b)所示。2.9 替代定理

9 电路分析基础根据线性电路的齐次性和叠加性，由电流源iS单独作用时所产生的电流i1’令为K1iS,当iS=0时,由电路N内部独立源产生的电流设为i1”,于是i1=K1iS+i1”=K1i2+i1”将已知条件代入,有4K1+i1”=5i1=(3/4)iS+22K1+i1”=3.5解得K1=? ，i1”=2。于是有因此，当i2=4/3A时，i1=3A2.9 替代定理

102.9 替代定理4. 小结替代定理对线性和非线性电路均适用。除被替代支路外，其余各支路的VAR关系也是不变的。A、替代定理是在电路结构确定的情况下进行替代的。替代后外部或其它电路不变，是一种带有附加条件的等效。B、k支路不能与k支路以外的电路有任何的耦合。C、替代定理可以应用推广到非线性电路。电路分10析基础

11 电路分析基础2.9 替代定理（4）替代定理应用时，注意不要把受控源的控制量替换掉。支路中有受控源的控制量，不能被替代呦！

12 电路分析基础2.9 替代定理（5）搞清楚替代定理与等效变换的本质区别。