电工技术的讲义课件

电工技术（电工学电工技术（电工学I I）第二章 电路的分析方法the method of analyzing circuit 江苏大学电气信息工程学电气信息工程学院院 School of electric and School of electric and informationinformation，UJSUJS 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法2.1 支路电流法支路电流法 2.2 结点电压法及弥尔曼定理结点电压法及弥尔曼定理 2.3 叠加原理叠加原理 2.4 戴维南定理戴维南定理 和诺顿定理和诺顿定理 2.5 含受控源电路的分析含受控源电路的分析 2.6 非线性电阻电路的分析方法非线性电阻电路的分析方法 内容内容 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法结点电压方程的列写结点电压方程的列写支路电流法支路电流法应用最广最基本应用最广最基本 叠加原理的内容和使用叠加原理的内容和使用戴维南定理的内容和应用戴维南定理的内容和应用 重重点点 弥尔曼定理的内容及适用条件弥尔曼定理的内容及适用条件 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 对于简单电路，通过电阻串、并联关系即可求解。如：对于简单电路，通过电阻串、并联关系即可求解。如：RR例例:电路如图电路如图电路如图电路如图,求求求求U U=？解：解：R=43U1=41 =11V R2+R U2=U1=3VR 2+RU=U2=1V2+11则则R=1511+41V2 2 2 1 1 1 U2U1+U 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 对于复杂电路（如下图）仅通过电阻串、并联无法解，必对于复杂电路（如下图）仅通过电阻串、并联无法解，必须经过一定的须经过一定的分析方法分析方法，才能算出结果。，才能算出结果。E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_如：如：江苏大学电工电子教研室电路的分析方法2.1 2.1 支路电流法支路电流法未知数未知数：各支路电流：各支路电流解题思路：解题思路：以支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律，以支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律，列独立的节点电流和回路电压方程，列独立的节点电流和回路电压方程，然后联立求解。然后联立求解。已知量已知量：激励和参数：激励和参数 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法解题步骤：解题步骤：1.1.确定确定b b个未知数：对每一支路假定其电流，并标注其参考方向个未知数：对每一支路假定其电流，并标注其参考方向2.确定节点数确定节点数n n，根据，根据KCLKCL列写电流方程列写电流方程如图如图3 3个支路电流，个支路电流，3 3个未知数，需列个未知数，需列3 3个方程个方程如图如图n=2,n=2,电流方程为：电流方程为：b ba a+-E E2 2R R2 2+-R R3 3R R1 1E E1 1I I1 1I I3 3I I2 2节点节点a：节点节点b：其实是其实是1 1个方程个方程推广到一般，推广到一般，n n个节点只能列出个节点只能列出（n-1n-1）个独立的电流方程）个独立的电流方程 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法I I I III II II IIIIIIIIIIIIIIb ba a+-E E2 2R R2 2+-R R3 3R R1 1E E1 1I I1 1I I3 3I I2 2一般地：一般地：l lb-b-（n n1 1）3.3.根据根据KVLKVL列独立电压方程列独立电压方程本例需再列本例需再列2 2个独立回路方程个独立回路方程独立回路：独立回路：每一个回路都有一个其他回路所不包含的新支路，每一个回路都有一个其他回路所不包含的新支路，如：回路如：回路I和回路和回路II和回路和回路III两两相互独立两两相互独立对网孔对网孔I I：对网孔对网孔IIII：I1 R1+I3 R3E1=0I2 R2+E2 I3 R304.4.联立电流电压方程联立电流电压方程 求解支路电流求解支路电流一般取一般取网孔网孔 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法bcdE4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_123节点节点a：节点节点c：节点节点b：1.1.标注各支路电流标注各支路电流I I1 1-I-I6及其参考及其参考方向方向,如图如图求图示各支路电流求图示各支路电流2.根据根据KCLKCL列写列写(4-1)(4-1)个独立的电流方程个独立的电流方程a3.根据根据KVLKVL列写列写(6-3)(6-3)个独立的电压方程个独立的电压方程4.4.联立联立6 6个方程求解支路电流个方程求解支路电流 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法例例2 2电流方程：电流方程：电路中含有恒流源支路电路中含有恒流源支路共共6 6个支路，且已知一个支路电流：个支路，且已知一个支路电流：现现5 5个未知数，只需列个未知数，只需列5 5个独立的方程个独立的方程I3s12电压方程：取网孔电压方程：取网孔1 1和网孔和网孔2 2联立联立5 5个方程求解个方程求解dE+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1I3a 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法aI3dE+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1I3s12少了未知数，可以少列回路方程；少了未知数，可以少列回路方程；但所选的回路必须但所选的回路必须避开恒流源支路避开恒流源支路否则要增加方程数否则要增加方程数。但不能选取网孔但不能选取网孔3！因为恒流源两端电压因为恒流源两端电压UX未知，未知，如果选取将引入新的未知量。如果选取将引入新的未知量。注意注意不能将不能将Ux视为视为0！3对于含有恒流源支路的电路：对于含有恒流源支路的电路：支路电流法的优缺点支路电流法的优缺点优点：优点：支路电流法是电路分析中支路电流法是电路分析中最基本最基本的方法，思路简单。的方法，思路简单。缺点：缺点：当当只求一个未知量而只求一个未知量而电路中支路数多时，引入方程的个电路中支路数多时，引入方程的个数较多，求解不方便。数较多，求解不方便。Ux 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法2.2 节点电压法节点电压法如图如图C C为参考节点，为参考节点，A A、B B为独立节点，则为独立节点，则“UA A”“”“UB”为为A A、B B节点电节点电压压R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5C节点电压的概念节点电压的概念任选电路中某一节点为零电位参考点任选电路中某一节点为零电位参考点(用用 表示表示)其它各节点称为独立节点；节点电压指独立节点对参考点的电压其它各节点称为独立节点；节点电压指独立节点对参考点的电压参考方向从该节点指向参考节点。参考方向从该节点指向参考节点。AB节点电压法：节点电压法：以节点电压为未知量，列方程求解。以节点电压为未知量，列方程求解。再应用基尔霍夫定律或欧姆定律再应用基尔霍夫定律或欧姆定律求出各支路的电流或电压。求出各支路的电流或电压。江苏大学电工电子教研室电路的分析方法节点电压法列方程的规律节点电压法列方程的规律A A节点方程：节点方程：方程左边方程左边：未知独立节点的电压未知独立节点的电压乘上聚集在该节点上所有支路电乘上聚集在该节点上所有支路电导的总和（称自导）减去相邻独导的总和（称自导）减去相邻独立节点的电压乘以与该未知节点立节点的电压乘以与该未知节点共有支路上的电导（称互导）共有支路上的电导（称互导）。R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5CAB方程右边方程右边：与该独立节点相联系的各有源支路中的电动势与本与该独立节点相联系的各有源支路中的电动势与本支路电导乘积的代数和：当电动势方向指向该节点时，符号为支路电导乘积的代数和：当电动势方向指向该节点时，符号为正，否则为负。正，否则为负。江苏大学电工电子教研室电路的分析方法R1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5CABB B节点方程为：节点方程为：两个方程联立可求解两个未知电压：两个方程联立可求解两个未知电压：江苏大学电工电子教研室电路的分析方法节点电压法列方程的推导节点电压法列方程的推导ABR1R2+-+E1E2R3R4R5+-E5I2I3I4I5C则：则：各支路电流分别为各支路电流分别为 ：设：设：节点电流方程：节点电流方程：A A点：点：B B点：点：江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 将各支路电流代入将各支路电流代入A A、B B 两节点电流方程，然后整理即得：两节点电流方程，然后整理即得：当节点数较多方程组较大时，常通过矩阵形式用计算机辅助计算：当节点数较多方程组较大时，常通过矩阵形式用计算机辅助计算：江苏大学电工电子教研室电路的分析方法VB=0 V设设 :列出图示电路的节点电压方程列出图示电路的节点电压方程I1E1E3R1R4R3R2I4I3I2AB+-+江苏大学电工电子教研室电路的分析方法电路中电路中只含两个节点时只含两个节点时，不必设参考节点，可以直接求，不必设参考节点，可以直接求解两节点电压。再求待求的电流电压。解两节点电压。再求待求的电流电压。内容内容：两节点间的电压：两节点间的电压=流入节点电激流之和流入节点电激流之和/两节点间的电导之和两节点间的电导之和实质实质：节点电压法的特例（当电路中只有两个节点时）：节点电压法的特例（当电路中只有两个节点时）弥尔曼定理弥尔曼定理解题思路：解题思路：I1E1E3R1R4R3R2I4I3I2AB+-+江苏大学电工电子教研室电路的分析方法BISRA证明证明IS1IS3R1R4R3R2UABABI1E1E3R1R4R3R2I4I3I2AB+-江苏大学电工电子教研室电路的分析方法注意注意：电路中含恒流源的情况：电路中含恒流源的情况 对于含恒流源支路的电路，应用对于含恒流源支路的电路，应用弥尔曼定理时：弥尔曼定理时：分子上分子上包含包含恒流源的电流且电流指恒流源的电流且电流指向该结点时取正号，反之取负号。向该结点时取正号，反之取负号。分母上分母上不包括不包括恒流源支路的电导恒流源支路的电导。BR1I2I1E1IsR2ARS+-?江苏大学电工电子教研室电路的分析方法例：例：如图所示电路，求电流如图所示电路，求电流I I解：电路中只有两个节点解：电路中只有两个节点A A和和B B，适用弥尔曼定理，由定理可得适用弥尔曼定理，由定理可得所求支路电流为：所求支路电流为：3 3A12V+-3 6V+-3 ABI3 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法2.3 叠加原理叠加原理适用：线性电路适用：线性电路(电路参数不随电压、电流的变化而改变电路参数不随电压、电流的变化而改变)线性电路的特性线性电路的特性：叠加性、齐次性：叠加性、齐次性 内容：内容：线性电路在多个电源共同作用时，任一支路的电流线性电路在多个电源共同作用时，任一支路的电流或电压，都是各个电源或电压，都是各个电源单独作用单独作用时电流或电压的代数和。时电流或电压的代数和。+ISBI2R1I1ER2AI3R3+_I2R1I1R2ABI3R3IS原电路原电路E单独作用单独作用IS单独作用单独作用+_AEBI2R1I1R2I3R3 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法证明证明：（以以I I3 3为例）为例）ISBI2R1I1ER2AI3R3+_I2R1I1R2ABI3R3ISEBI2R1I1R2I3R3+江苏大学电工电子教研室电路的分析方法应用叠加原理解题的一般步骤：应用叠加原理解题的一般步骤：1.1.分解电路：分解电路：n n个分电路，每个电路中某个独立电源单独作用，个分电路，每个电路中某个独立电源单独作用，其他电源不作用。其他电源不作用。不作用电源的处理：不作用电源的处理：恒压源短路，恒流源开路，内阻保留不变恒压源短路，恒流源开路，内阻保留不变2.2.求分解电路中的分量求分解电路中的分量（注意分量的标注（注意分量的标注)3.3.各分量的叠加：各分量的叠加：根据分解电路中各分量与原变量参考方向的关根据分解电路中各分量与原变量参考方向的关系，将各分量代数和系，将各分量代数和分量与原变量参考方向一致取正，相反取负分量与原变量参考方向一致取正，相反取负所以在分解电路时一定标好参考方向，且尽量与原变量方向保持所以在分解电路时一定标好参考方向，且尽量与原变量方向保持一致一致 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法例例+-10 I4A20V10 10 用叠加原理求：用叠加原理求：I=?I=2AI=-1AI=I+I=1A+10 I4A10 10+-10 I 20V10 10 解：解：江苏大学电工电子教研室电路的分析方法应用叠加定理要注意的问题：应用叠加定理要注意的问题：1.1.叠加定理只适用于线性电路。叠加定理只适用于线性电路。2.2.叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令E=0E=0；暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0 Is=0。3.3.解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。原电解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。原电 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。流的代数和。=+江苏大学电工电子教研室电路的分析方法4.4.叠加原理只能用于电压或电流的计算，即线性运算叠加原理只能用于电压或电流的计算，即线性运算不能用来求功率（非线性）。如：不能用来求功率（非线性）。如：5.5.运用叠加定理时也可以把电源分组求解，运用叠加定理时也可以把电源分组求解，6.6.每个分电路的电源个数可能不止一个。每个分电路的电源个数可能不止一个。设：设：则：则：I3R3=+江苏大学电工电子教研室电路的分析方法2 3 12A12V+-6 U4 I分解分解求求分分量量叠叠加加例：例：用叠加定理计算图示电路中的用叠加定理计算图示电路中的I I和和U U12V=3+-6 U 4 I2 U 3 4 I+6 12A 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法补充补充说明说明齐性定理齐性定理 只有一个电源作用的线性电路中，各支路只有一个电源作用的线性电路中，各支路的电压或电流和电源成正比。如：的电压或电流和电源成正比。如：R2+-E1R3I2I3R1I1若若 E1 增加增加 n 倍，各电流也会增加倍，各电流也会增加 n 倍。倍。显然：显然：江苏大学电工电子教研室电路的分析方法例例 US=1V、IS=1A 时，时，Uo=0V已知：已知：US=10 V、IS=0A 时，时，Uo=1V求：求：US=0 V、IS=10A 时，时，Uo=?US线性无线性无源网络源网络UOIS设设解：解：（1 1）和（）和（2 2）联立求解得：）联立求解得：当 US=1V、IS=1A 时，当 US=10 V、IS=0A 时，当 US=0 V、IS=10A 时，江苏大学电工电子教研室电路的分析方法2.4 戴维南定理和诺顿定理戴维南定理和诺顿定理适用于线性电路一般意义上的电源等效变换用于复杂电路的化简，特别适合求某一条支路的电压或电流以及解决黑箱问题 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法二端网络：二端网络：若一个电路只通过两个输出端与外电路若一个电路只通过两个输出端与外电路 相联，则该电路称为相联，则该电路称为“二端网络二端网络”。（Two-terminals=One port）有源二端网络有源二端网络(N)：二端网络中含有电源二端网络中含有电源无源二端网络（无源二端网络（N0)：二端网络中没有电源二端网络中没有电源RO？江苏大学电工电子教研室电路的分析方法+_ _E ER R0 0a ab b 电压源电压源（戴维南定理）（戴维南定理）电流源电流源（诺顿定理）（诺顿定理）a ab b有源有源二端二端网络网络Na ab bI IS SR R0 0有源二端网络可化简有源二端网络可化简为一个电源为一个电源 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法有源有源二端网络二端网络RERo+_R2.4.1 戴维南定理戴维南定理等效电压源的内阻等效电压源的内阻RO等于等于有源有源二端网络除源后对应无源二端二端网络除源后对应无源二端网络的输入电阻网络的输入电阻Rin。等效电压源的电动势等效电压源的电动势E等于等于有有源二端网络的开路电压源二端网络的开路电压UOC；有源有源二端网络二端网络NAB对应的对应的无源无源二端网络二端网络NOAB内容：内容：任意一个线性有源二端网络任意一个线性有源二端网络N可用电压源模型等效。可用电压源模型等效。Rin 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法应用戴维南定理解题思路及一般步骤：应用戴维南定理解题思路及一般步骤：第一步：把待求支路从原电路中断开，构造一个有源二端网络N有源有源二端网络二端网络R无源无源二端网络二端网络除源除源Rin第二步：求该有源二端网络的端口开路电压UOC，以及除源后端口等效电阻Rin，由此画出该二端网络的等效电压源模型第三步：把被求支路归位，画出原电路的等效电路并求解ERo+_R恒压源短路恒压源短路恒流源开路恒流源开路注意极性一致！注意极性一致！江苏大学电工电子教研室电路的分析方法戴维南定理应用举例戴维南定理应用举例（之一）（之一）解：第一步：断开待求支路，得到有源二端网络解：第一步：断开待求支路，得到有源二端网络电路如图，已知电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13 ，试试用戴维南定理求电流用戴维南定理求电流I I3 3。E E1 1I I1 1E E2 2I I2 2R R2 2I I3 3R R3 3+R R1 1+a a a ab b b bR R2 2E E1 1E E2 2+R R1 1+a ab b第二步：第二步：1.1.求开路电压求开路电压Uoc方法一：找包含此段电压的合适回路方法一：找包含此段电压的合适回路Uoc=E1 I R1 如回路如回路I:Uoc=E2+I R2 如回路如回路II:IIII 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法Uoc=E1 I R1=40V 2.5 4 V=30VUoc=E2+I R2=20V+2.5 4 V=30VR R2 2E E1 1E E2 2+R R1 1+a ab b已知已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13 ，方法二：前面介绍的分析方法如叠加原理等，本题可用弥尔曼定理方法二：前面介绍的分析方法如叠加原理等，本题可用弥尔曼定理I 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法第二步：第二步：2.2.求等效电阻求等效电阻Rin从从a、b两端两端看进去，看进去，显然显然R1 和和 R2 并联并联 除源除源R R2 2R R1 1a ab bRinR R2 2E E1 1E E2 2+R R1 1+a ab b第三步：画出原电路等效电路并求解第三步：画出原电路等效电路并求解R R3 3I I3 330302 2+_ _a ab b有源二端网络的等效电路为：有源二端网络的等效电路为：江苏大学电工电子教研室电路的分析方法戴维南定理应用举例戴维南定理应用举例（之二）（之二）求：求：U=?4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V_+10VCDEU 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法Uoc4 4 50 AB+_8V10VE1A5 第一步：断开被求支路，得到有源二端网络第一步：断开被求支路，得到有源二端网络33 RL第二步：第二步：1.1.求开路电压求开路电压Uoc 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法4 4 50 5 AB+_8V_+10VCDE4 4 50 5 第二步：第二步：2.除源求入端电阻除源求入端电阻Rin除源除源Rin 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法+_ERo57 9V33 4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V+10VCDEU第三步：画原电路等效电路求第三步：画原电路等效电路求解未知电压解未知电压。江苏大学电工电子教研室电路的分析方法已知：已知：已知：已知：R R1 1=5=5 、R R2 2=5=5 R R3 3=10=10 、R R4 4=5=5 E E=12V=12V、R RGG=10=10 用戴维南定理求检流计中的电流用戴维南定理求检流计中的电流I IG G。有源二端网络有源二端网络有源二端网络有源二端网络E E+GGR R4 4R R2 2I IGGR RGGR R1 1R R3 3A AB BE E+GGR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I IGGR RGG戴维南定理应用举例戴维南定理应用举例（之三）（之三）江苏大学电工电子教研室电路的分析方法解解:构造构造N N并求开路电压并求开路电压 或：Uoc=I1 R2 I2 R4 =1.2 5V 0.8 5 V=2VI1I2UocR1R3+_R2R4EABCD求等效电源的内阻求等效电源的内阻 R0ABR4R2R1R3Rin 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法原电路等效电路：原电路等效电路：A AB BE E+GGR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I IGGR RGGI IGGE ER R0 0+_ _R RGGA AB B5.8 2V 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法戴维南定理应用举例戴维南定理应用举例（之四）（之四）无源网络无源网络N N0 0，如（，如（a a）图在）图在a a、b b端口接端口接1A1A的电流源的电流源I IS S时，在时，在c c、d d端口测得电压端口测得电压10V10V；图；图(b)(b)中，在中，在c c、d d端口测得电压端口测得电压2V2V；求图；求图(c)(c)中的电流中的电流I I。ISabcdN0N0ISabIcdISN0abdc(a)(b)(c)解：解：灵活运用戴维南定理解决黑箱问题灵活运用戴维南定理解决黑箱问题N N0 0和电流源构成有源网络和电流源构成有源网络N N，如虚线框所示：，如虚线框所示：在在cdcd端的开路电压即网络的等效电源端的开路电压即网络的等效电源E E10V10V。cdcd端的端的等效电阻等效电阻2 2 。所以。所以N N的等效电路为：的等效电路为：5 E ER R+_ _c c2 10Vd d 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法2.4.2 2.4.2 诺顿定理诺顿定理有源有源二端二端网络网络A AB B内容内容：任意一个线性有源二端网络可以用电流源模型等效。任意一个线性有源二端网络可以用电流源模型等效。A AB BIsRo 等效电流源等效电流源 Is 为有源二端网络输出端的为有源二端网络输出端的短路电流短路电流I Iscsc 等效电阻等效电阻 仍为除源后仍为除源后相应无源二端网络的相应无源二端网络的输入电阻输入电阻R RininRoI ISCSCRin 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法诺顿定理应用举例诺顿定理应用举例已知：已知：R1=5 、R2=5 R3=10 、R4=5 E=12V、RG=10 试用诺顿定理求检流计中的电流试用诺顿定理求检流计中的电流I IG G。E E+GGR R4 4R R2 2I IGGR RGGR R1 1R R3 3有源二端网络有源二端网络有源二端网络有源二端网络a ab bE E+GGR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I IGGR RGG 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法解解:(1)(1)求短路电流求短路电流I IS SR=(R1/R3)+(R2/R4)=5.8 因因 a a、b b两点短接，所以对电两点短接，所以对电源源 E 而言而言，R1 和和R3 并联，并联，R2 和和 R4 并联，然后再串联。并联，然后再串联。E Ea ab b+R R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I I1 1I I4 4IScI I3 3I I2 2I ISc=I1 I2 =1.38 A 1.035A=0.345A R1=5 、R2=5 R3=10 、R4=5 E=12V、RG=10 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法(2)(2)求等效电源的内阻求等效电源的内阻 Rina ab bR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2 Rin=(R1/R2)+(R3/R4)=5.8(3)(3)画出等效电路求检流计中的电流画出等效电路求检流计中的电流 IGR R0 0a ab bI IS SR RGGI IGGRin 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法(补补)等效电阻的求解方法等效电阻的求解方法 求简单二端网络的等效内阻时，用串、并联的方法即可求简单二端网络的等效内阻时，用串、并联的方法即可求出。如前例：求出。如前例：CRinR1R3R2R4ABD 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 求某些二端网络的等效内阻时，用串、并联的方法则不行。求某些二端网络的等效内阻时，用串、并联的方法则不行。方法（方法（1 1）:求求 开路电压开路电压 Uoc 与与 短路电流短路电流 Isc开路、短路法开路、短路法有源有源网络网络Uoc有源有源网络网络Isc+-R RO OE EIsc=EROUoc=E+-R RO OE E等效等效内内 阻阻UocEIsc=ERO=RO=Rin 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 负载电阻法负载电阻法加负载电阻加负载电阻 RL测负载电压测负载电压 UL方法（方法（2 2）:RLUL有源有源网络网络UOC有源有源网络网络测开路电压测开路电压 UOC 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 加压求流法加压求流法方法（方法（3 3）:无源无源网络网络有源有源网络网络则：则：求电流求电流 I步骤：步骤：有源网络有源网络无源网络无源网络外加电压外加电压 UIU除源除源除源除源 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法UIR R1 1R R2 2Rin+-R R1 1R R2 2+-E E1 1E2加压加压求流求流加压求流法举例加压求流法举例除源除源 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法电路分析方法小结电路分析方法小结电路分析方法共讲了以下几种：电路分析方法共讲了以下几种：两种电源等效互换两种电源等效互换支路电流法支路电流法结点电压法（弥尔曼定理）结点电压法（弥尔曼定理）叠加原理叠加原理等效电源定理等效电源定理戴维南定理戴维南定理诺顿定理诺顿定理 总结总结 每种方法各有每种方法各有 什么特点？适什么特点？适 用于什么情况？用于什么情况？江苏大学电工电子教研室电路的分析方法？+-+-E3E1E2-R1RRRI1I2I3I4I5I6提示：直接用提示：直接用基尔霍夫定律基尔霍夫定律比较方便。比较方便。I4 I5 I1 I6 I2 I3 提醒：提醒：所有的解题方法都所有的解题方法都是基于是基于基尔霍夫定律和欧基尔霍夫定律和欧姆定律姆定律，所有方法都是基，所有方法都是基于此推导总结的于此推导总结的例例以下电路用什么方法求解最方便以下电路用什么方法求解最方便 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法例例 ：mA+-+-+-E2E3E1R1R2R3abcKE2=4VE3=6V开关开关 K K 连接连接 a a 点时，毫安表读数为点时，毫安表读数为 90 90；开关开关 K K 连接连接 b b 点时，毫安表读数为点时，毫安表读数为 60 60；问：开关问：开关 K K 连接连接 c c 点时，毫安表读数为点时，毫安表读数为 多少多少？江苏大学电工电子教研室电路的分析方法开关开关 K K 连接连接 a a 点时，点时，开关开关 K K 连接连接 b b 点时，点时，开关开关 K K 连接连接 c c 点时，点时，E E1 1 单独作用单独作用E E1 1、E E2 2 一起作用一起作用E E1 1、E E3 3 一起作用一起作用mA+-+-+-E2E3E1R1R2R3abcKE2=4VE3=6V 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法E E1 1 单独作用单独作用E E1 1、E E2 2 一起作用一起作用E E2 2 单独作用单独作用E E3 3 单独作用单独作用E E1 1、E E3 3 一起作用一起作用 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法电源电源非独立源非独立源（受控源）（受控源）独立源独立源电压源电压源电流源电流源2.5 2.5 含受控源电路的分析含受控源电路的分析*受控源性质：受控源性质：电源性：和独立源一样，能向电路提供能量电源性：和独立源一样，能向电路提供能量受控性：源的极性和大小受电路中某个支路电压受控性：源的极性和大小受电路中某个支路电压 或电流控制，与独立源不同，不能独立存在或电流控制，与独立源不同，不能独立存在 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法受控源分类受控源分类按照控制量分为：电压控制、电流控制按照控制量分为：电压控制、电流控制按照电源形式分为：电压源、电流源按照电源形式分为：电压源、电流源电压控制电压源、电流控制电压源电压控制电压源、电流控制电压源电压控制电流源、电流控制电流源电压控制电流源、电流控制电流源组合成四种形式的受控源组合成四种形式的受控源 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法 U U U U1 1 1 1+_ _ _ _U U U U1 1 1 1U U U U2 2 2 2I I I I2 2 2 2I I I I1 1 1 1=0=0=0=0(a)VCVS(a)VCVS(a)VCVS(a)VCVS+-+-I I I I1 1 1 1(b)CCVS(b)CCVS(b)CCVS(b)CCVS+_ _ _ _U U U U1 1 1 1=0=0=0=0U U U U2 2 2 2I I I I2 2 2 2I I I I1 1 1 1+-+-四种理想受控电源的模型四种理想受控电源的模型(c)VCCS(c)VCCS(c)VCCS(c)VCCSg g g gU U U U1 1 1 1U U U U1 1 1 1U U U U2 2 2 2I I I I2 2 2 2I I I I1 1 1 1=0=0=0=0+-+-(d)CCCS(d)CCCS(d)CCCS(d)CCCS I I I I1 1 1 1U U U U1 1 1 1=0=0=0=0U U U U2 2 2 2I I I I2 2 2 2I I I I1 1 1 1+-+-电电电电压压压压控控控控制制制制电电电电压压压压源源源源电电电电流流流流控控控控制制制制电电电电压压压压源源源源电电电电压压压压控控控控制制制制电电电电流流流流源源源源电电电电流流流流控控控控制制制制电电电电流流流流源源源源 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法ibicECB受控源举例受控源举例电流控制电流源电流控制电流源rbeibic=ib 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法受控源电路的分析计算受控源电路的分析计算电路的基本定理和各种分析计算方法仍可电路的基本定理和各种分析计算方法仍可使用，只是在列方程时必须增加一个受控使用，只是在列方程时必须增加一个受控源关系式。源关系式。一般原则：一般原则：江苏大学电工电子教研室电路的分析方法求求：I1、I2ED=0.4 UAB电路参数如图所示电路参数如图所示+-_Es20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2ED 根据弥尔曼定理根据弥尔曼定理解：解：例例得：得：江苏大学电工电子教研室电路的分析方法+-_Es20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2ED求求：I1、I2ED=0.4 UAB电路参数如图所示电路参数如图所示 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法试求电流试求电流 I I1 1 。解法解法1 1：用支路电流法：用支路电流法对大回路对大回路：解得解得：I I1 1=1.4 A=1.4 A对结点对结点 a a：I I1 1+I I2 2=3=3 解法解法2 2：用叠加原理：用叠加原理电压源作用：电压源作用：2 2I I1 1+I I1 1 +2+2I I1 1 =1010I I1 1 =2A2A电流源作用：电流源作用：对大回路对大回路：2 2I I1 1 +(-3(-3-I-I1 1)1+21+2I I1 1=0 0 I I1 1=0.6A0.6AI I1 1=I=I1 1+I+I1 1=2 0.6=1.4A=2 0.6=1.4A2 2I I1 1+_ _I I1 13A3A2 2 1 1 2 2I I1 1+_ _I I1 1 2 2 1 1+10V10V10V10V2 2I I1 1+_ _I I1 12 2 1 1 10V10V10V10V+3A3Aa a2 2I I1 1+(-3+(-3-I-I1 1)1+21+2I I1 1=1010I2 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法非线性电阻的概念非线性电阻的概念线性电阻：电阻两端的电压与通过的电流成正比。线性电阻：电阻两端的电压与通过的电流成正比。线性电阻值为一常数。线性电阻值为一常数。U UI IO O非线性电阻：非线性电阻：电阻两端的电压与通过的电流不成正比。电阻两端的电压与通过的电流不成正比。非线性电阻值不是常数。非线性电阻值不是常数。U UI IO O线性电阻的线性电阻的伏安特性伏安特性半导体二极管的半导体二极管的伏安特性伏安特性2.6 非线性电阻电路的分析电路符号电路符号 R 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法非线性电阻电路的分析非线性电阻电路的分析-静态分析静态分析 静态分析内容：电路加上恒定直流电压时，求各处静态分析内容：电路加上恒定直流电压时，求各处的电压和电流。静态分析工具：图解法的电压和电流。静态分析工具：图解法R R+_ _E Eu ui线性部分线性部分非线性部分非线性部分Q QE/RE/RE EI IQ QU UQ Qi iu u 江苏大学电工电子教研室电路的分析方法本章小结本章小结电路分析的基础电路分析的基础欧姆定律、基尔霍夫定律欧姆定律、基尔霍夫定律叠加原理叠加原理线性电路性质线性电路性质戴维南定理、诺顿定理戴维南定理、诺顿定理线性电路化简线性电路化简支路电流法支路电流法适用广适用广弥尔曼定理弥尔曼定理两个节点上节点电压法的应用两个节点上节点电压法的应用非线性电路非线性电路现代电路理论研究的主要对象现代电路理论研究的主要对象