电工技能培训-5电路的分析方法

下一页总目录章目录返回上一页同学们好！上海浦东东方明珠下一页总目录章目录返回上一页第2章电路的常用定理及分析方法2.1等效变换的概念2.2等效电源定理2.3最大功率传输定理2.4叠加原理2.5线性电路的基本分析方法2.6含受控源电路的分析计算＊2.7非线性电阻电路的分析*（第五讲）☻☻☻☻下一页总目录章目录返回上一页电压源与电流源的等效变换由图a：U=E－IR0由图b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–电压源等效变换条件:E=ISR00SREIRLR0UR0UISI+–电流源下一页总目录章目录返回上一页IbIsaUabRE+-RIUsab恒流源特性凡是与恒流源串联的其他元件（含恒压源），其电流都等于恒流源的电流。因此，在简化电路时，可以将这些元件除去（短接）。Ia+_EUabbR+_凡是与恒压源并联的其他元件（含恒流源）两端的电压都等于恒压源的电压。因此，在简化电路时，可以将这些元件除去（断开）。恒压源特性☻下一页总目录章目录返回上一页例:电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，R＝1Ω。(1)求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS；(3)分析功率平衡。解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：A10A110111RUIA6A22102S1IIIaIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)下一页总目录章目录返回上一页(2)由图(a)可得：A46AA2S1R－－－IIIA2A51031R3RUI理想电压源中的电流A6A)4(A2R1R3U1－－－III理想电流源两端的电压V10V22V61S2S2ISIRRIIRUUaIRISbI1R1(c)aIR1RIS+_U1b(b)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)下一页总目录章目录返回上一页各个电阻所消耗的功率分别是：W36=6×1==22RIPRW16=4×1==22111）（－RRIRPW8=2×2==22S22IRPRW20=2×5==22333RRIRP两者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源都是电源，发出的功率分别是：W60=6×10==111UUIUPW20=2×10==SSSIUPII下一页总目录章目录返回上一页•上讲主要介绍–电路分析的一些基本概念和电源等效变换；–电源的变换是电路分析中的一种基本的技能。•本讲重点–戴维南定理与诺顿定理下一页总目录章目录返回上一页2.2等效电源定理二端网络的概念：二端网络：具有两个出线端的部分电路。无源二端网络：二端网络中没有电源。有源二端网络：二端网络中含有电源。baE+–R1R2ISR3baE+–R1R2ISR3R4无源二端网络有源二端网络下一页总目录章目录返回上一页abRab无源二端网络+_ER0ab电压源（戴维南定理）电流源（诺顿定理）ab有源二端网络abISR0无源二端网络可化简为一个电阻有源二端网络可化简为一个电源下一页总目录章目录返回上一页2.2.1戴维南定理任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻R0串联的电源来等效代替。有源二端网络RLab+U–IER0+_RLab+U–I等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络a、b两端之间的等效电阻。P39等效电源的电动势E就是有源二端网络的开路电压U0，即将负载断开后a、b两端之间的电压。等效电源下一页总目录章目录返回上一页例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，试用戴维南定理求电流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–ER0+_R3abI3ab注意：“等效”是指对端口外等效即用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变。有源二端网络等效电源下一页总目录章目录返回上一页解：(1)断开待求支路求等效电源的电动势E已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，试用戴维南定理求电流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abA5.2A4420402121RREEIR2E1IE2+–R1+–ab+U0–E=U0=E2+IR2=20V+2.54V=30V或：E=U0=E1–IR1=40V–2.54V=30V下一页总目录章目录返回上一页解：(2)求等效电源的内阻R0除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路）已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，试用戴维南定理求电流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2R1abR0从a、b两端看进去，R1和R2并联求内阻R0时，关键要弄清从a、b两端看进去时各电阻之间的串并联关系。221210RRRRR，所以下一页总目录章目录返回上一页解：(3)画出等效电路求电流I3电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，试用戴维南定理求电流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abER0+_R3abI3A2A13230303RREI下一页总目录章目录返回上一页例2：已知：R1=5、R2=5R3=10、R4=5E=12V、RG=10试用戴维南定理求检流计中的电流IG。有源二端网络E–+GIGRGabE–+GIGRG下一页总目录章目录返回上一页解:(1)求开路电压U0EU0+–ab–+I1I2A2.1A5512211RREIA8.0A51012432RREIE'=Uo=I1R2–I2R4=1.25V–0.85V=2V或：E'=Uo=I2R3–I1R1=0.810V–1.25V=2V(2)求等效电源的内阻R0R0ab从a、b看进去，R1和R2并联，R3和R4并联，然后再串联。8.5434321210RRRRRRRRR，所以下一页总目录章目录返回上一页解：(3)画出等效电路求检流计中的电流IGA126.0A108.52G0GRREIE'R0+_RGabIGabE–+GIGRG下一页总目录章目录返回上一页•作业–P60:2-122-13（第五讲结束）