電路及其分析方法(1)-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 ） VA = – IR1 +12 VB = IR2 – 12 電源有載工作、開路與短路 開關閉合 ,接通電源與負載 RREI??0負載端電壓 U = IR 特征 : 電源有載工作 I R0 R ? ?? E U ? ?? I ① 電流的大小由負載決定。 負載大小的概念 : 負載增加指負載取用的 電流和功率增加 (電壓一定 )。R0 P = 0 1. 短路處的電壓等于零； U = 0 2. 短路處的電流 I 視電路情況而定。 或 : ?Ｉ = 0 I1 I2 I3 b a ? ??E2 R2 ????? R3 R1 E1 對結點 a： I1+I2 = I3 或 I1+I2–I3= 0 基爾霍夫電流定律 （ KCL） 反映了電路中任一結點處各支路電流間相互制約的關系。 電阻的并聯 兩電阻并聯時的分流公式： IRRRI2121 ?? IRRRI2112 ??21111 RRR ??(3)等效電阻的倒數等于各電阻倒數之和； (4)并聯電阻上電流的分配與電阻成反比。 RL 當 RL= 1 ? 時， U = 10 V， I = 10A 當 RL = 10 ? 時， U = 10 V， I = 1A 外特性曲線 I U E O 電壓恒定，電 流隨負載變化 電流源 0S RUII ??I RL U0=ISR0 電流源的外特性 I U 理想電流源 O IS 電流源是由電流 IS 和內阻 R0 并聯的電源的電路模型。 注意事項： 例：當 RL= ? 時， 電壓源的內阻 R0 中不損耗功率， 而電流源的內阻 R0 中則損耗功率。 對上圖電路 支 路數： b=3 結點數： n =2 1? 2?b a ? ??E2 R2 ?????R3 R1 E1 I1 I3 I2 3?回路數 = 3 單孔回路（網孔） =2 若用支路電流法求各支路電流應列出三個方程 1. 在圖中標出各支路電流的參考方向，對選定的回路 標出回路循行方向。 b a I2 I3 42V + – I1 12? 6? 7A 3? c d 1 2 支路中含有恒流源 。 1 2 因所選回路不包含恒流源支路，所以，3個網孔列 2個 KVL方程即可。 在求出結點電壓后，可應用基爾霍夫定律或歐姆定律求出各支路的電流或電壓。 解： ①求結點電壓 Uab RIREU1Sab?????V18V316112171242?????A2 A12 18421242 ab1 ????? UIA3 A618 6 ab2 ?????? UI A6 3183ab3 ??? UI② 應用歐姆定律求各電流 例 2: 電路如圖： 已知： E1=50 V、 E2=30 V IS1=7 A、 IS2=2 A R1=2 ?、 R2=3 ?、 R3=5 ? 試求：各電源元件的功率。39。39。 I139。= KE1E + KS1IS I2 = I239。 若分電流、分電壓與原電路中電流、電壓的參考方 向 相反 時，疊加時相應項前要 帶負號 。 無源二端網絡： 二 端網絡中沒有電源。 E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b 20402121 ???????RREEIR2 E1 I E2 + – R1 + – a b + U0 – E 也可用結點電壓法、疊加原理等其它方法求。 ????????434321210 RRRRRRRRR，所以解： (3) 畫出等效電路求檢流計中的電流 IG . 5 2G0G ??????RREIE39。 E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b E R0 + _ R3 a b I3 A2A13230303 ????? RREI例 2： 已知： R1=5 ?、 R2=5 ? R3=10 ?、 R4=5 ? E=12V、 RG=10 ? 試用戴維寧定理求檢流計中的電流 IG。 等效電源的電動勢 E 就是有源二端網絡的開路電壓 U0，即將 負載斷開后 a 、 b兩端之間的電壓 。 R3 R2 R1 IS I2? + – US ? V5V5122S ?????? RIU 例 1： 電路如圖，已知 E =10V、 IS=1A ， R1=10? R2= R3= 5? ，試用疊加原理求流過 R2的電流 I2 和理想電流源 IS 兩端的電壓 US。 ③ 不作用電源 的處理： E = 0， 即將 E 短路 ； Is=0， 即將 Is 開路 。39。39。39。 I3 A I1 B 5? 5? + – 15V 10? 10? 15? + 65V I2 I4 I5 C I1 – I2 + I3 = 0 I5 – I3 – I4 = 0 解： (1) 應用 KCL對結點 A和 B列方程 (2) 應用歐姆定律求各電流 515 A1VI ??5A2VI ?10AB3VVI ??10B4VI ?1565 B5VI ??(3) 將各電流代入 KCL方程，整理后得 5VA – VB = 30 – 3VA + 8VB = 130 解得 : VA = 10V VB = 20V 疊加定理 疊加定理： 對于 線性電路 ，任何一條支路的電流，都可以看成是由電路中各個電源（電壓源或電流源）分別作用時，在此支路中所產生的電流的代數和。 (2) 分母是各支路電導之和 , 恒為正值； 分子中各項可以為正，也可以可負。 3 + UX – 對回路 3： –UX + 3I3 = 0 補充： 結點電壓法 結點電壓的概念： 任選電路中某一結點為零電位參考點 (用 ? 表示 )，其他各結點對參考點的電壓，稱為結點電壓。 (1) 應用 KCL列結點電流方程 支路數 b =4，但恒流源支路的電流已知，則未知電流只有 3個，所以可只列 3個方程。 b a ? ??E2 R2 ?????R3 R1 E1 I1 I3 I2 對結點 a： 例 1 ： 1? 2?I1+I2–I3=0 對網孔 1： 對網孔 2： I1 R1 +I3 R3=E1 I2 R2+I3 R3=E2 支路電流法的解題步驟 : (1) 應用 KCL列 (n1)個結點電流方程 因支路數 b=6， 所以要列 6個方程。 2 ? + + 6V 4V I 2A 3 ? 4 ? 6 ? 1? 2A 3? 6? 2A I 4? 2? 1? 1A I 4? 2? 1? 1A 2? 4A A2A312 2 ????I解： I 4? 2? 1? 1A 2? 4A 1? I 4? 2? 1A 2? 8V + I 4? 1? 1A 4? 2A I 2? 1? 3A 例 3: 電路如圖。 RL 當 RL= 1 ? 時， I = 10A ， U = 10 V 當 RL = 10 ? 時， I = 10A ， U = 100V 外特性曲線 I U IS O I IS U + _ 電流恒定，電壓隨負載變化。 理想電壓源 O 電壓源 理想電壓源（恒壓源） 例 1： (2) 輸出電 壓是一定值，恒等于電動勢。 對回路 1： 對回路 2： E1 = I1 R1 +I3 R3 I2 R2+I3 R3=E2 或 I1 R1 +I3 R3 –E1 = 0 或 I2 R2+I3 R3 –E2 = 0 I1 I2 I3 b a ? ??E2 R2 ????? R3 R1 E1 1? 2? 基爾霍夫電壓定律 （ KVL） 反映了電路中任一回路中各段電壓間相互制約的關系。 回路： 由支路組成的閉合路徑。