直流电路及基本分析方法课件.ppt

1、第2章直流电路及基本分析方法 1电阻的串联电阻的串联n个电阻依次首尾相接，中间没有分支，当接通个电阻依次首尾相接，中间没有分支，当接通电源后，每个电阻上通过的是同一个电流，这种连电源后，每个电阻上通过的是同一个电流，这种连接方式称为电阻的串联。如图接方式称为电阻的串联。如图2.2(a)所示。所示。1212()UUURR IeqUR Ieq12RRRuRRIRueqkkk 1niiR1111eq122222eq12RRUR IUURRRRRUR IUURRR1122URUR 22212IRIRIReq1122PRPR V520100050050050012122URRRRUwV152010005

2、00500100050012122URRRRRUww2电阻的并联电阻的并联将将n个电阻的首端、尾端分别连在一起，当接通个电阻的首端、尾端分别连在一起，当接通电源后，每个电阻的端电压均相同，这种连接方式电源后，每个电阻的端电压均相同，这种连接方式称为电阻的并联。如图称为电阻的并联。如图2.4(a)所示。所示。12121211UUIIIURRRReq1IUReq12111RRReq121111111niiiRRRRReqkkkRUIIRR eq211112eq122212RRUIIIRRRRRRUIIIRRRR1221IRIR 222eq12UUURRR1221PRPR 12eq12250 2R

3、RRRRR 12eq1210 1000010 10 10000R RRRR12eq12200 300120 200300R RRRR aabbcccdabcdabc ab(22)/ /43 / /52.5 R 如图如图2.6所示的桥式电路，无法用电阻的串、并联等所示的桥式电路，无法用电阻的串、并联等效变换来化简。但是如果把图效变换来化简。但是如果把图2.6(a)所示电路中电阻所示电路中电阻R1、R3、R5的连接方式等效变换成图的连接方式等效变换成图2.6(b)所示电路中的电所示电路中的电阻阻R6、R7、R8的连接方式，这样就可以用串、并联等效的连接方式，这样就可以用串、并联等效变换的方法进行化

4、简。变换的方法进行化简。RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR312312231231133123123112233231231231231221)()()(和和Y形等效形等效变换的原则变换的原则形形Y形形311211223311223212233123313122331R RRRRRR RRRRRR RRRRR中电阻之和相邻的两电阻的乘积中与端子iiR当当 时时122331RRRR123Y3RRRRRY形形 形形122331123122331231122331312R RR RR RRRR RR RR RRRR RR RR RRR相对端子连接的电阻形中与形中电阻两两乘积之和ijRi

5、jR123YRRRR当当 时时122331Y3RRRRR 31a53150 4020 105040R RRRRR15c53140 104 105040R RRRRR53d53110 505 105040R RRRRRob40 6024 4060R ab202444 R SR SRSRSG SSSSSIURRR SSSSSUI RRR I IU+_Is = UsRsbUsRsRL+_aUs = Is Rs U+IaRLRsIS RsUS b ISUSISUSIS1IS2US1US2is=is2-is1USISIS n个方向一致且电压相等的理想电压源相并联时，其等效电路为其中任一理想电压源。US2

6、+_+US1+_US参考方向5V+_+_5VI5V+_I 参考方向US2+_+US1RS1RS2+_USRS6V+_+8V2 4 2 4 +_+1 3 0S0131 A12RIIRR 1832.25 A186I 1230III1230III 1 12 2S2S10R IR IUU2 23 3S20R IR IU1 13 3S10R IR IU 1232 23 3S21 13 3S1000IIIR IR IUR IR IU ab23S21.5 1 97.5 VUIRU 4个节点、个节点、6条支路条支路需列需列KCL方程：方程：4-1=3个个需列需列KVL方程：方程：6-4+1=3个个3个网孔、个

7、网孔、R1R2IsUS1US2R3US3R4R5KCL方程：方程：IR1+IS+IR2=0-IR4-IS+IR5=0IR4-IR1-IR3 =0但电流源支路电流已知，只但电流源支路电流已知，只需列需列2个个KVLKVL方程：方程：US3-R3IR3-R5IR5-R4IR4=0-US1+R1IR1+R4IR4+R5IR5-R2IR2+US2=0 I2I3_+_US1US2R2R1_+R3I1US3Im1Im2I2I3_+_US1US2R2R1_+R3I1US3Im1Im21m12m1m23m2IIIIIII 1 m12 m12 m2S2S12m22 m13 m2S3S200R IR IR IUU

8、R IR IR IUU12m12 m2S1S22m123m2S2S3()()RR IR IUUR IRR IUU11 m112 m2S1121 m122 m2S22R IR IUR IR IU Im1Im2Im3m1m2m3m1m2m1m3321023535IIIIIII 1m12m23m1m24m1m35m3m26m36.25 A, 2.5 A3.75 A, 2.5 A1.25 A, 3.75 AIIIIIIIIIIIIIIIIm3Im1Im2 12334500IIIIII11S112213312S3442552S5()()()IG UUIG UIG UUUIG UIG UU 1231321

9、S13S33134523S35S5()()GGG UG UGUG UG UGGG UG UG U 111122S11211222S22G UG UIG UG UI 12121113221117223UUUU 111222366 A116 123 A22124 A33UIUUIUI 126 V, 12 VUU S11312111UUIRRR23S441UIIR 12S3UUUA2214IA1101020 I例例(1) 36V电压源单独作用：电压源单独作用： 133612 V36U 2123624 V6 12U 1212( 24)12 VUUU (2) 3A电流源单独作用：电流源单独作用： 6/

10、/36/ /12 318 VU 12186 VUUU 例例用叠加定理求图用叠加定理求图2.22(a)所示电路中的所示电路中的电压电压U1(1) 2A电流源单独作用电流源单独作用：3 2A+U1+2U12 +4V 3 2A+2 +U12U1图图2.22(a)1112223UUU112 VU (2) 4V电压源单独作用：电压源单独作用：3 2A+U1+2U12 +4VU13 +2 +4V2U11113242UUU18 VU 1111284 VUUUS2666612 VUI N ab外电外电路路abR0UOC+- -外电外电路路Nabi=0Uoc+-N0abR0其中：其中：N0为将为将N中所有独立源

11、置零后所得无源二端网络。中所有独立源置零后所得无源二端网络。ab0URRIab+- -N0 U+- -IabN0IRabRabOC0SCURI+- -abNabNISCabOC222221 22 V22222222U 02 (222)1.5 2222R022 A1.5 1.5321.51 V3UIRRURI OC162UII20 1620 16224III 1 AI OC18 VU 1111108228.8UI1202UI OC0SC189 2URIOC10181 A999UIR117.6 VU 1SC2 A8.8UIN ab外电外电路路abR0ISC外电外电路路N0abR0其中：其中：N0为

12、将为将N中所有独立源置零后所得中所有独立源置零后所得无源二端网络无源二端网络。NabIsc140V6 5 +90Vab20 I+ISC140V5 +90Vab20 +SC1409025 A205I(2) 求等效电阻求等效电阻R0：(3) 诺顿等效电路诺顿等效电路:b6 Ia4 25A5 ab20 020 520/ /54 205R0 SC04 2510 A646R IIRSC1293661 A9936III (2) 求等效电阻求等效电阻R0：0(36)/ /(99)9/ /186 R (3) 诺顿等效电路诺顿等效电路:0 SC06 10.5 A666R IIR 22OCLLL0LUPI RRR

13、R22L0LL0LOC4LL0()2()d0d()RRRRRPURRRL0RR2OCLmax04UPRL0RR2Lmax0 SC14PR I OC16(420)12 V8420UOC2051 A8420858 1 38 V8IU OCOCOC1284 VUUU 08 (420)39 8420R22OCLmax044W44 99UPRL09 RR OC505UIRR OC0OC0208502URUROC200 VU02 R 22OCmax02005 kW442UPR 1212604016408016IIII 120.2 A, 0.1 AII = 20 ，R5 = 20 。 1212111115510101051111201010202020UUUU110 VU 210 VU 。 = 60 。R4 = 10 。R4nkknkeqRRRRRR121uRRueqkknkknkeqGGGGGG121iGGikkeq中电阻之和相邻的两电阻的乘积中与端子iiR相对端子连接的电阻形中与形中电阻两两乘积之和ijRijR