【正文】 電路及其分析方法 [例 1] 圖示為變阻器調(diào)節(jié)負載電阻 RL 兩端電壓的分壓電路 。 中間環(huán)節(jié)是變阻器 ， 其規(guī)格是 100 ?、 3 A。 求滑動點分別在 a, c, d, e 時 ， 負載和變阻器各段所通過的 電流及負載電壓 ， 并就流過變 阻 器的電流與其額定電流比較說明使用時的安全問題 。 第 1章 電路及其分析方法 RL UL IL U + – a b c d e + – [解 ] (3)在 d 點： ???????????55)2575757575(edLdaLda RRRRRRA4A552 2 0ed ???? RUI 75edLdadaL ?????? IRRRI 50edLdaLda ?????? IRRRI ???? IRU注意：因 Ied= 4A ? 3A， ed 段有被燒毀的可能。 它是計算復雜電路最基本的方法 。 支路電流法求解電路的步驟 A I2 I1 I3 R1 + – R2 R3 + – E2 E1 1． 確定支路數(shù) b ， 假定各支路電流的參考方向； 2． 應用 KCL 對結(jié)點 A 列方程 I1 + I2 – I3 = 0 對于有 n 個結(jié)點的電路 ， 只能列出 (n – 1) 個 獨立的KCL 方程式 。 3．應用 KVL 列出余下的 b – (n – 1) 方程； 4．解方程組，求解出各支路電流。 I R1 + – R2 IS E1 = I? R1 + – R2 E1 I? R1 R2 IS E1 + I = I? + I? 當電壓源不作用時應視其短路 ， 而電流源不作用時則應視其開路 。 注意 第 1章 電路及其分析方法 [例 1] I1 I2 R1 R2 I3 R3 + _ _ + E1 E2 用疊加定理計算下圖中的各個電流 。 I3? R1 R2 R3 + _ E1 I2? I1? 6565201403232111 ?????????RRRRREI 613232 ???????? IRRRI 513223 ???????? IRRRI第 1章 電路及其分析方法 E2 R1 R2 R3 _ + 1I? 2I?3I?6206205093131222 ??????????RRRRREI 623131 ?????????? IRRRI 2023113 ?????????? IRRRI第 1章 電路及其分析方法 I3? R1 R2 R3 + _ E1 I2? I1? E2 R1 R2 R3 _ + 1I? 2I?3I?所以 )(111 ???????? III)(222 ???????? III)(333 ???????? III第 1章 電路及其分析方法 [例 2] 求圖示電路中 5 ? 電阻 的電壓 U 及功率 P。 + – 10 A 5 ? 15 ? 20 V + – U 2 ? 4 ? [解 ] 再計算 10 A 電流源單獨作用在 5 ? 電阻上所產(chǎn)生的電壓 U? 電壓源 不作用 應相當 于短路 5 ? 15 ? + – U? 2 ? 4 ? 10 A 5101 ?????????U第 1章 電路及其分析方法 [例 2] 求圖示電路中 5 ? 電阻 的電壓 U 及功率 P。 想一想 ， 為什么 ？ 第 1章 電路及其分析方法 電壓源與電流源及其等效變換 電壓源 外特性曲線 U0 = E Is = O I/A U/V 一個電源可以用兩種模型來表示 。 電壓源 U = E – R0 I 理想電壓源 電 壓 源 R0 E 理想電壓 源電路 I b E U R0 RL + _ + _ a E RL I b U + _ + _ a 當 R0 = 0 時 ， U = E ， 是一定值 ， 則I 是任意的 ,由負載電阻和 U 確定 ， 這樣的電源稱為 理想電壓源或恒壓源 。 理想 電流 源電 路 R0 I U RL + – IS R0 U 第 1章 電路及其分析方法 電源模型的等效變換 電壓源的外特性和電流源的外特性是相同的。 I b E U R0 RL + _ + _ a E= IS R0 內(nèi)阻改并聯(lián) I U RL R0 + – IS R0 U U0 = IS R0 IS O I/A U/V 電 流 源 IS = E R0 內(nèi)阻改串聯(lián) U0 = E O I/A U/V 電 壓 源 0S REI ?第 1章 電路及其分析方法 電源模型的等效變換 I b E U R0 RL + _ + _ a E = IS R0 內(nèi)阻改并聯(lián) I U RL R0 + – IS R0 U IS = E R0 內(nèi)阻改串聯(lián) 電壓源與電流源模型的等效變換關系僅對外電路而言 ， 至于電源內(nèi)部則是不相等的 。 + _ + _ I3 90 V 140 V 20 ? 5 ? 6 ? [解 ] 4? I3 6 ? 25 A 4 ? I3 6 ? 20 ? 7 A 5 ? 18 A A10A2564 43 ????I第 1章 電路及其分析方法 戴維寧定理 無源二端網(wǎng)絡 N 對于 R， 有源二端網(wǎng)絡 N 相當一個電源故它可以用電源模型來等效代替 。 二端網(wǎng)絡是指具有兩個出線端部分的電路 ， 若網(wǎng)絡內(nèi)部不含電源 ， 則稱為無源二端網(wǎng)絡；若網(wǎng)絡內(nèi)部含有電源 ， 則稱為有源二端網(wǎng)絡； E – + R R3 R2 R1 IS 有源二端網(wǎng)絡 第 1章 電路及其分析方法 任意線性有源二端網(wǎng)絡 N， 可以用一個恒壓源與電阻串聯(lián)的支路等效代替 。 戴維寧定理 第 1章 電路及其分析方法 戴維寧定理 U I 線性 有源 二端 網(wǎng)絡 N a b – + R b E U R0 R + _ + _ a I N 除去獨立源： 恒壓源短路 恒流源開路 R0 N0 a b E = U0 N a b – + 其中 E 為有源二端網(wǎng)絡的開路電壓 R0 為有源二端網(wǎng)絡所有電源都不作用 ，從 a 、 b 兩點看進去的等效電阻 。 其中 E1 = 140 V， E2 = 90 V， R1 = 20 ?， R2 = 5 ?， R3 = 6 ?。 E b a + ? R0 I3 R3 第 1章 電路及其分析方法 等效電源的電動勢 E可由圖 a 求得： R1 R2 + _ _ + E1 E2 a b + _ U0 I (a) A2A520 901402121 ???????RREEI于是 E = U0 = E1 ? R1I = (140 ? 20 ? 2) V = 100 V 或 E = U0 = E2 + R2I = (90 + 5 ? 2) V = 100 V 第 1章 電路及其分析方法 等效電源的內(nèi)阻 R0 可由圖 (b)求得 R1 R2 a b (b) ???????? 4520 52021210 RRRRR 則 A10A641 0 0303 ????? RREI第 1章 電路及其分析方法 電路中電位的計算 電路中某一點的電位是指由這一點到 參考點 的電壓 電路的參考點可以任意選取 通常認為參考點的電位為零 Va = E1 Vc = – E2 Vb = I3 R3 若以 d 為參考點，則 ： +E1 – E2 簡 化 電 路 + _ R1 E1 + _ E2 R2 R3 I3 a b c d d a b c R1 R2 R3 第 1章 電路及其分析方法 [例 1] 電路如圖所示 ,分別以 A、 B 為參考點 計算C 和 D 點的電位 及 C 和 D 兩 點之間的電壓 。 VCD = VC – VD = 15 V A 第 1章 電路及其分析方法 電路的暫態(tài)分析 電阻元件、電感元件和 電容元件 儲能元件和換路定則 RC 電路的 暫態(tài)分析 RL 電路的 暫態(tài)分析 第 1章 電路及其分析方法 電路的暫態(tài)分析 前面討論的是電阻性電路 ， 當接通電源或斷開電源時電路立即進入 穩(wěn)定狀態(tài) (穩(wěn)態(tài) )。 但是 ， 當電路中含有 儲能元件 (電感或電容 )時 ， 由于物質(zhì)所具有的能量不能躍變 ， 所以在發(fā)生 換路 時 (指電路接通 、 斷開或結(jié)構和參數(shù)發(fā)生變化 )， 電路從一個穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一個穩(wěn)定狀態(tài)一般需要經(jīng)過過渡狀態(tài)才能到達 。 本節(jié)先討論