新编-第二章直流电路分析计算-精品课件.ppt
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1、第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.1 电阻的串联和并联电阻的串联和并联 2.2 电阻的星形连接与三角形连接的等效变换电阻的星形连接与三角形连接的等效变换 2.3 两种实际电源模型的等效变换两种实际电源模型的等效变换2.4 支路电流法支路电流法2.5 网孔法网孔法2.6 节点电压法节点电压法2.7 叠加定理叠加定理2.8 戴维南定理戴维南定理*2.9 含受控源电路的分析含受控源电路的分析 第第2章章 直流电阻电路的分析计算直流电阻电路的分析计算第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfan
2、s 电子技术论坛2.1 电阻的串联和并联电阻的串联和并联第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛目的与要求目的与要求 会对串、并联电路进行分析、计算第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛重点与重点与 难点难点重点:重点:1.串联分压原理 2.并联分流原理 3.串、并联电路的分析、计算难点:难点:网络等效的定义第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛Niu2.1.1 等效网络的定义等效网络的定义 1.二端网络 端口电
3、流 端口电压 2.等效网络:一个二端网络的端口电压电流关系和另一个二端网络的端口电压、电流关系相同,这两个网络叫做等效网络。3.等效电阻(输入电阻):无源二端网络在关联 参考方向下端口电压与端口电流的比值。第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.1.2 电阻的串联(一)电阻的串联(一)IRRRUUUU)(321321 定义 在电路中,把几个电阻元件依次一个一个首尾连接起来,中间没有分支,在电源的作用下流过各电阻的是同一电流。这种连接方式叫做电阻的串联。第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecf
4、ans 电子技术论坛2.1.2 电阻的串联(二)电阻的串联(二)图 2.2 电阻的串联U1UR1R2R3U2U3(a)UR1 R2 R3(b)IbabaI第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.1.2 电阻的串联(三)电阻的串联(三)URRRRRURIRUURRRRRURIRUURRRRRURIRUiii321333332122223211111(2.2)2.电阻串联时,各电阻上的电压为第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例2.1(一)(一)如图2.3所示,用一个满
5、刻度偏转电流为50A,电阻Rg为2k的表头制成100V量程的直流电压表,应串联多大的附加电阻Rf?100 VRg50 AUgUfRf图2.3第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例2.1(二)(二)解解 满刻度时表头电压为VIRUgg1.0502VUf9.991.010010029.99ffRRkRf1998附加电阻电压为代入式(2.2),得解得第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛321GGGGiUIG1G2G3I3I1(a)UIG1 G2 G3(b)I22.1.3
6、电阻的并联(一)电阻的并联(一)图2.4 电阻的并联并联电阻的等效电导等于各电导的和(如图 2.4(b)所示),即第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.1.3 电阻的并联(二)电阻的并联(二)IGGGGIIGGGGIIGGGGGGUGIi321333212232111111(2.4)并联电阻的电压相等,各电阻的电流与总电流的关系为第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.1.3 电阻的并联(三)电阻的并联(三)两个电阻R1、R2并联2121RRRRRi第2章 直流电阻
7、电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例2.2(一)(一)如图如图2.5所示,用一个满刻度偏转电流为50A,电阻Rg为2k的表头制成量程为 50mA的直流电流表,应并联多大的分流电阻R2?50 mAI250 AR2Rg图2.5 例2.2图第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例2.2(二)(二)解解 由题意已知,I1=50A,R1=Rg=2000,I=50mA,代入公式(2.5)得3221050200050RR解得002.22R第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发
8、烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.1.4 电阻的串、并联电阻的串、并联定义:电阻的串联和并联相结合的连接方式,称为电阻的串、并联或混联。第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛 例例2.3(一)(一)进行电工实验时,常用滑线变阻器接成分压器电路来调节负载电阻上电压的高低。图 2.6 中R1和R2是滑线变阻器,RL是负载电阻。已知滑线变阻器额定值是100、3A,端钮a、b上输入电压U1=220V,RL=50。试问:(1)当R2=50时,输出电压U2是多少?(2)当R2=75时,输出电压U2是多少?滑线变阻器能否安全工作?第
9、2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛 例例2.3(二)(二)U1I1U2abR1R2I2RL图2.6 例2.3图第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛 例例2.3(三)(三)755050505050221LLabRRRRRR滑线变阻器R1段流过的电流ARUIab93.27522011解解(1)当R2=50时,Rab为R2和RL并联后与R1串联而成,故端钮a、b的等效电阻第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛 例
10、例2.3(四)(四)负载电阻流过的电流可由电流分配公式(2.5)求得,即VIRUAIRRRILL5.7347.15047.193.2505050221222第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛 例例2.3(五)(五)VUAIAIRab1204.2504.24507575455220555075507525221因I1=4A,大于滑线变阻器额定电流3A,R1段电阻有被烧坏的危险。(2)当R2=75时,计算方法同上,可得第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例2.4(一)
11、(一)求图2.7(a)所示电路中a、b两点间的等效电阻Rab。d15 abc6 6 205 7 d(a)15 abc6 6 205 7(b)d15 abc3 4 7(c)d图2.7 例2.4图第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例2.4(二)(二)解(1)先将无电阻导线d、d缩成一点用d表示,则得图2.7(b)(2)并联化简,将2.7(b)变为图2.7(c)。(3)由图2.7(c),求得a、b两点间等效电阻为10647315)73(154abR第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans
12、 电子技术论坛简单电路计算步骤简单电路计算步骤简单电路简单电路:可用串、并联化简。复杂电路复杂电路:不可用串、并联化简。简单电路计算步骤简单电路计算步骤:(1)计算总的电阻,算出总电压(或总电流)。(2)用分压、分流法逐步计算出化简前原电路中各电阻 电流、电压。第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛教学方法教学方法 电阻的串并联在物理中已接触过,可采用自学的形式,以设疑、析疑的方式讲授这次课。第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛思考题思考题1.什么叫二端网络的等效网络?
13、试举例说明。2.在图2.8所示电路中,US不变.当 R3增大或减小时,电压表,电流表的读数将如何变化?说明其原因.VAR1R2R3US第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.2 电阻的星形连接与电阻的星形连接与三角形连接的等效变换三角形连接的等效变换第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛目的与要求目的与要求会进行星形连接与三角形连接间的等效变换会进行星形连接与三角形连接间的等效变换第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电
14、子技术论坛重点与难点重点与难点重点:重点:星形连接与三角形连接的等效变换难点:难点:星形与三角形等效变换的公式第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛三角形连接和星形连接三角形连接和星形连接 三角形连接:三个电阻元件首尾相接构成一个三角形。如下图a所示。星形连接:三个电阻元件的一端连接在一起,另一端分别连接到电路的三个节点。如上图b所示。I11I12R12I232I2R31I3I31R23(a)I33R332R2R11I1(b)I2第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛 三
15、角形、星形等效的条件三角形、星形等效的条件 端口电压U12、U23、U31 和电流I1、I2、I3都分别相等,则三角形星形等效。第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛3.已知三角形连接电阻求星形连接电阻312312233133123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛4.已知星形连接电阻求三角形连接电阻213132133221311323211332212332121313322112RRRRRRR
16、RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛5.特殊情况特殊情况设三角形电阻R12=R23=R32=,则 =R1=R2=R3=反之,=R12=R23=R31=3RR3RRR第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例 2.5(一)(一)图2.10(a)所示电路中,已知Us=225V,R0=1,R1=40,R2=36,R3=50,R4=55,R5=10,试求各电阻的电流。第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans
17、 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例 2.5(二)(二)R1I1R5I5I2R2acdR4R3I3I4bR0Us(a)aIIRaoR0UsRcRdR4R2bcI4I2(b)d图2.10例2.5图第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例 2.5(三)(三)5405010501044050101040204050104050135351355113513RRRRRRRRRRRRRRRRRRdca解解 将形连接的R1,R3,R5等效变换为Y形连接的Ra,Rc、Rd,如图2.10(b)所示,代入式(2.8)求得第2章
18、直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例 2.5(四)(四)2460406040abRRa与Rob串联,a、b间桥式电阻的等效电阻442420iR图2.10(b)是电阻混联网络,串联的Rc、R2的等效电阻Rc2=40,串联的Rd、R4的等效电阻Rd4=60,二者并联的等效电阻第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例 2.5(五)(五)桥式电阻的端口电流ARRUIis54412250AIRRRIAIRRRIdccdcd156040403560406042244242R2、R4的
19、电流各为第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例 2.5(六)(六)为了求得R1、R3、R5的电流,从图2.10(b)求得VIRIRUcaac112345202ARUIac8.24011211并由KCL得AIIIAIII2.022.22.28.2543513回到图2.10(a)电路,得第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛教学方法教学方法在得到星三转换公式时,启发学生自己找到记忆公式的规律。第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecf
20、ans 电子技术论坛思考题思考题求下图所示网络的等效电阻abR10205510ab第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.3 两种实际电源模型的两种实际电源模型的等效变换等效变换第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛目的与要求目的与要求 1.理解实际电压源、实际电流源的模型 2.会对两种电源模型进行等效变换第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛重点与难点重点与难点重点重点 两种电源模型等效变换的条件难点难点
21、用电源模型等效变换法分析电路第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛1.实际电压源模型(一)实际电压源模型(一)Us(a)IUUsUs/RIU0(b)R图2.12 电压源和电阻串联组合电压源 和电阻R的串联组合SU第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛1.实际电压源模型(二)实际电压源模型(二)其外特性方程为RIUUs(2.12)第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.实际电流源的模型(一)实际电流源的模型(一
22、)Is(a)IUIsIs/GIU0(b)GUG图2.13 电流源和电导并联组合电流源 和电导G的并联。SI第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.实际电流源的模型(二)实际电流源的模型(二)GUIIs其外特性为(2.13)第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛3.两种实际电源模型的等效变换两种实际电源模型的等效变换比较式(2.12)和式(2.13),只要满足ssGUIRG,1 实际电压源和实际电流源间就可以等效变换。注意:的参考方向是由 的负极指向其正极。sIsU第2章
23、 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例 2.6(一)(一)图2.14例2.6图(a)Us1R1R2Us2RIabIs1(b)R1R2Is2IRabR12(c)IsRIab求图2.14(a)所示的电路中R支路的电流。已知Us1=10V,Us2=6V,R1=1,R2=3,R=6。第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例 2.6(二)(二)ARUIARUIssss23610110222111解解 先把每个电压源电阻串联支路变换为电流源电阻并联支路。网络变换如图2.14(b)所示
24、,其中第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例 2.6(三)(三)图2.14(b)中两个并联电流源可以用一个电流源代替,其AIIIsss1221021433131212112RRRRR并联R1、R2的等效电阻第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛例例 2.6(四)(四)网络简化如图2.14(c)所示。对图2.14(c)电路,可按分流关系求得R的电流I为AIRRRIs333.13412643431212注意:用电源变换法分析电路时,待求支路保持不变。第2章 直流电阻电路的
25、分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛教学方法教学方法 讲授法。通过复习电压源、电流源的特点而引入新课题。第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛思考题思考题用一个等效电源替代下列各有源二端网络。4V10V(a)20A4A(b)第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛2.4 支支 路路 电电 流流 法法第2章 直流电阻电路的分析计算 elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论坛目的与要求目的与要求使学生学会用支路
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