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1、1第二节叠加定理第二节叠加定理第一节支路电流法第一节支路电流法第三节戴维宁定理第三节戴维宁定理2概述概述1.1.1.1.电路分析电路分析电路分析电路分析是指在已知电路结构和元件参数的条件下,确是指在已知电路结构和元件参数的条件下,确是指在已知电路结构和元件参数的条件下,确是指在已知电路结构和元件参数的条件下,确定各部分电压与电流之间的关系。定各部分电压与电流之间的关系。定各部分电压与电流之间的关系。定各部分电压与电流之间的关系。2.2.2.2.激励与响应之间的关系激励与响应之间的关系激励与响应之间的关系激励与响应之间的关系电源或信号源的电压或电流称为电源或信号源的电压或电流称为电源或信号源的电
2、压或电流称为电源或信号源的电压或电流称为激励激励激励激励,它推动,它推动,它推动,它推动电路工作;由此在电路各部分产生的电压和电流电路工作;由此在电路各部分产生的电压和电流电路工作;由此在电路各部分产生的电压和电流电路工作;由此在电路各部分产生的电压和电流称为称为称为称为响应响应响应响应。实际上,。实际上,。实际上,。实际上,电路分析就是讨论激励与响电路分析就是讨论激励与响电路分析就是讨论激励与响电路分析就是讨论激励与响应之间的关系。应之间的关系。应之间的关系。应之间的关系。3.3.3.3.分析和计算方法分析和计算方法分析和计算方法分析和计算方法分析和计算电路可用欧姆、基尔霍夫定律。但往分析和
3、计算电路可用欧姆、基尔霍夫定律。但往分析和计算电路可用欧姆、基尔霍夫定律。但往分析和计算电路可用欧姆、基尔霍夫定律。但往往电路复杂,要根据电路的特点寻找简便方法。往电路复杂,要根据电路的特点寻找简便方法。往电路复杂,要根据电路的特点寻找简便方法。往电路复杂,要根据电路的特点寻找简便方法。34第一节第一节第一节第一节 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律支路:支路:支路:支路:电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。支路电流:支路电流:支路电流:支路电流:一条支路流过一个电流。一条支路流过一个电流。一条支
4、路流过一个电流。一条支路流过一个电流。结点:结点:结点:结点:三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。回路:回路:回路:回路:由支路组成的闭合路径由支路组成的闭合路径由支路组成的闭合路径由支路组成的闭合路径。网孔:网孔:网孔:网孔:内部不含支路的回路。内部不含支路的回路。内部不含支路的回路。内部不含支路的回路。I1I2I3BA+-U2R2+-R3R1U1复习复习51 1第一节第一节第一节第一节 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCLKCL)任一瞬间,
5、通过电路中任任一结点的各支任一瞬间,通过电路中任任一结点的各支任一瞬间,通过电路中任任一结点的各支任一瞬间,通过电路中任任一结点的各支路电流的代数和恒等于路电流的代数和恒等于路电流的代数和恒等于路电流的代数和恒等于0 0。K=0左图,对结点左图,对结点左图,对结点左图,对结点 A A:I I1 1+I I2 2=I I3 3或或或或 I I1 1+I I2 2 I I3 3=0=0复习复习I1I2I3BA+-U2R2+-R3R1U16第一节第一节第一节第一节 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法基尔霍夫电压定律(基尔霍夫电压定律(基尔霍夫电压定律(基尔霍夫电压定律(KVLKVL)即:即:即
6、:即:U UKK=0=0 任一瞬间,作用于电路中任一回路各支路任一瞬间,作用于电路中任一回路各支路任一瞬间,作用于电路中任一回路各支路任一瞬间,作用于电路中任一回路各支路电压的代数和恒等于电压的代数和恒等于电压的代数和恒等于电压的代数和恒等于0 0。对回路对回路对回路对回路:对回路对回路对回路对回路:U U1 1=I I1 1 R R1 1+I I3 3 R R3 3I I2 2 R R2 2+I I3 3 R R3 3=U U2 2或或或或 I I1 1 R R1 1+I I3 3 R R3 3 U U1 1=0=0 或或或或 I I2 2 R R2 2+I I3 3 R R3 3 U U2
7、 2=0=0 I I1 1I I2 2I I3 3B BA A+-U U2 2R R2 2+-R R3 3R R1 1U U1 1复习复习7复习复习电阻的并联电阻的并联电阻的并联电阻的并联两电阻并联时的分流公式:两电阻并联时的分流公式:两电阻并联时的分流公式:两电阻并联时的分流公式:(3)(3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和。等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和。等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和。等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和。(4)(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。电阻并联的特点电阻并
8、联的特点电阻并联的特点电阻并联的特点:(1)(1)各电阻联接在两个公共的结点之间。各电阻联接在两个公共的结点之间。各电阻联接在两个公共的结点之间。各电阻联接在两个公共的结点之间。R RU UI I+I I1 1I I2 2R R1 1U UR R2 2I I+(2)(2)各电阻两端的电压相同。各电阻两端的电压相同。各电阻两端的电压相同。各电阻两端的电压相同。第一节第一节第一节第一节 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法8第一节第一节第一节第一节 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法一、支路电流法的内容一、支路电流法的内容支支支支路数:路数:路数:路数:b b=3 =3 结点数:结点数:
9、结点数:结点数:n n=2=2回路数回路数回路数回路数 =3 =3 单孔回路(网孔)单孔回路(网孔)单孔回路(网孔)单孔回路(网孔)=2=2应列出几应列出几个方程?个方程?以支路电流为待求量,利用基尔霍夫两定条律,以支路电流为待求量,利用基尔霍夫两定条律,以支路电流为待求量,利用基尔霍夫两定条律,以支路电流为待求量,利用基尔霍夫两定条律,列出电路的方程式,从而解出支路电流的方法。列出电路的方程式,从而解出支路电流的方法。列出电路的方程式,从而解出支路电流的方法。列出电路的方程式,从而解出支路电流的方法。I1I2I3BA+-U2R2+-R3R1U19第一节第一节第一节第一节 支路电流法支路电流法
10、支路电流法支路电流法I I1 1I I2 2I IR R1 1R R2 2+-+U US S1 1U US S2 2R R B BA A解:解:解:解:先假定各支路电流的参先假定各支路电流的参先假定各支路电流的参先假定各支路电流的参考方向。考方向。考方向。考方向。二、支路电流法的解题步骤二、支路电流法的解题步骤1.1.1.1.根据基尔霍夫电流定律根据基尔霍夫电流定律根据基尔霍夫电流定律根据基尔霍夫电流定律 K K=0=0结点结点结点结点A A的电流方程式:的电流方程式:的电流方程式:的电流方程式:I I1 1I I2 2I I0 0(1 1)结点结点结点结点B B的电流方程式:的电流方程式:的
11、电流方程式:的电流方程式:I I1 1I I2 2I I0 0【例例例例2-1-12-1-1】用支路电流法求两台直流发电机并用支路电流法求两台直流发电机并用支路电流法求两台直流发电机并用支路电流法求两台直流发电机并联电路中的负载电流联电路中的负载电流联电路中的负载电流联电路中的负载电流I I及每台发电机的输出电流及每台发电机的输出电流及每台发电机的输出电流及每台发电机的输出电流I I1 1和和和和I I2 2。因将结点因将结点因将结点因将结点A A的方程乘以的方程乘以的方程乘以的方程乘以1 1 1 1,即等于结点,即等于结点,即等于结点,即等于结点B B的方的方的方的方程,所以以上两个方程中只
12、有一个是独立的。程,所以以上两个方程中只有一个是独立的。程,所以以上两个方程中只有一个是独立的。程,所以以上两个方程中只有一个是独立的。10第一节第一节第一节第一节 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法2.2.2.2.根据基尔霍夫电压定律根据基尔霍夫电压定律根据基尔霍夫电压定律根据基尔霍夫电压定律 R RKKI IKK U USKSK 回路回路回路回路的电压方程:的电压方程:的电压方程:的电压方程:R R1 1I I1 1R R2 2I I2 2U US1S1U US2S2(2 2)回路回路回路回路的电压方程:的电压方程:的电压方程:的电压方程:R R2 2I I2 2RIRIU US2S
13、2(3 3)3.3.3.3.因回路电压方程数加结点电流方程数等于因回路电压方程数加结点电流方程数等于因回路电压方程数加结点电流方程数等于因回路电压方程数加结点电流方程数等于支路数支路数支路数支路数3 3 3 3,也就是有,也就是有,也就是有,也就是有3 3 3 3个待求电流个待求电流个待求电流个待求电流I I1 1、I I2 2、I I,所以方,所以方,所以方,所以方程程程程(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)(3)可以联立,代入数值,可以联立,代入数值,可以联立,代入数值,可以联立,代入数值,I I1 110A10A,I I2 2-5A-5A,I I5A5A。结
14、论:结论:结论:结论:结点电流的独立方程数比结点少一个,结点电流的独立方程数比结点少一个,结点电流的独立方程数比结点少一个,结点电流的独立方程数比结点少一个,即即即即N N个结点,则可列(个结点,则可列(个结点,则可列(个结点,则可列(N N1 1)个独立方程。个独立方程。个独立方程。个独立方程。I1I2I IR1R2+-+US1US2R BA11第一节第一节第一节第一节 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法 1.1.假定各支路电流的参考方向,假定各支路电流的参考方向,假定各支路电流的参考方向,假定各支路电流的参考方向,如有如有如有如有n n个结点,个结点,个结点,个结点,根据基尔霍夫电流
15、定律列(根据基尔霍夫电流定律列(根据基尔霍夫电流定律列(根据基尔霍夫电流定律列(n n1 1)个结点电流方程。)个结点电流方程。)个结点电流方程。)个结点电流方程。2.2.若有若有若有若有b b条支路,根据基尔霍夫电压定律列(条支路,根据基尔霍夫电压定律列(条支路,根据基尔霍夫电压定律列(条支路,根据基尔霍夫电压定律列(b bn n1 1)个回路电压方程。为了计算方便,通常选)个回路电压方程。为了计算方便,通常选)个回路电压方程。为了计算方便,通常选)个回路电压方程。为了计算方便,通常选网孔作为回路网孔作为回路网孔作为回路网孔作为回路。对选定的回路标出回路循行方向。对选定的回路标出回路循行方向
16、。对选定的回路标出回路循行方向。对选定的回路标出回路循行方向。3.3.解方程组,求出支路电流。解方程组,求出支路电流。解方程组,求出支路电流。解方程组,求出支路电流。支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤:支路电流法原则上对任何电路都适用,所以支路电流法原则上对任何电路都适用,所以是求解电路最基本的一般方法。是求解电路最基本的一般方法。对结点对结点对结点对结点 A A:对网孔对网孔对网孔对网孔:对网孔对网孔对网孔对网孔:I I1 1I I2 2I I0 0(1 1)R1I1R2I2US1US2(2)R2I2RIUS2 (3)12第一节第一节第一节第一节
17、 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法【例例例例2-1-22-1-2】一电桥电路,一电桥电路,一电桥电路,一电桥电路,求:求:求:求:通过对角线通过对角线通过对角线通过对角线BDBDBDBD支支支支路的电流路的电流路的电流路的电流I I5 5。II4I3I5I2I1R5BADCUS+R3R4R1R2解:解:解:解:支路、结点支路、结点支路、结点支路、结点回路、网孔?回路、网孔?回路、网孔?回路、网孔?支路:支路:支路:支路:ABAB、BCBC、CACA(共共共共6 6条)条)条)条)回路:回路:回路:回路:ABDAABDA、ABCAABCA、ADBCAADBCA (共(共(共(共7 7 个
18、)个)个)个)结点结点结点结点:A A、B B、C C、D D (共共共共4 4个)个)个)个)网孔:网孔:网孔:网孔:abdabd、abcabc、bcdbcd (共(共(共(共3 3 个)个)个)个)13第一节第一节第一节第一节 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法II4I3I5I2I1R5BADCUS+R3R4R1R2列几个方程?列几个方程?因支路数因支路数因支路数因支路数 b b=6=6,要列要列要列要列6 6个方程个方程个方程个方程解:解:解:解:(1)(1)应用应用应用应用KCLKCL列列列列(n n-1)-1)个个个个结点电流方程:结点电流方程:结点电流方程:结点电流方程:对结
19、点对结点对结点对结点 A A:I I +I I1 1 I I3 3=0=0对结点对结点对结点对结点 B B:I I1 1+I I2 2+I I5 5=0=0对结点对结点对结点对结点 C C:I I2 2 I I4 4+I I =0=0 (2)(2)应用应用应用应用KVLKVL选网孔列回选网孔列回选网孔列回选网孔列回路电压方程:路电压方程:路电压方程:路电压方程:对网孔对网孔对网孔对网孔:I I5 5 R R5 5 I I3 3 R R3 3+I I1 1 R R1 1=0=0对网孔对网孔对网孔对网孔:I I3 3 R R3 3 I I4 4 R R4 4 =U US S对网孔对网孔对网孔对网孔
20、:I I2 2 R R2 2 I I4 4 R R4 4 I I5 5 R R5 5 =0=0(3 3)6 6个方程组求解:个方程组求解:个方程组求解:个方程组求解:I5 =35.3mA14第一节第一节第一节第一节 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法 1.1.假定各支路电流的参考方向,假定各支路电流的参考方向,假定各支路电流的参考方向,假定各支路电流的参考方向,如有如有如有如有n n个结点,个结点,个结点,个结点,根据基尔霍夫电流定律列(根据基尔霍夫电流定律列(根据基尔霍夫电流定律列(根据基尔霍夫电流定律列(n n1 1)个结点电流方程。)个结点电流方程。)个结点电流方程。)个结点电流方
21、程。2.2.若有若有若有若有b b条支路,根据基尔霍夫电压定律列(条支路,根据基尔霍夫电压定律列(条支路,根据基尔霍夫电压定律列(条支路,根据基尔霍夫电压定律列(b bn n1 1)个回路电压方程。为了计算方便,通常选)个回路电压方程。为了计算方便,通常选)个回路电压方程。为了计算方便,通常选)个回路电压方程。为了计算方便,通常选网孔作为回路网孔作为回路网孔作为回路网孔作为回路。对选定的回路标出回路循行方向。对选定的回路标出回路循行方向。对选定的回路标出回路循行方向。对选定的回路标出回路循行方向。3.3.解方程组,求出支路电流。解方程组,求出支路电流。解方程组,求出支路电流。解方程组,求出支路
22、电流。支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤:支路电流法原则上对任何电路都适用,所以是支路电流法原则上对任何电路都适用,所以是求解电路最基本的一般方法。求解电路最基本的一般方法。对结点对结点对结点对结点 A A:对网孔对网孔对网孔对网孔:对网孔对网孔对网孔对网孔:I I1 1I I2 2I I0 0(1 1)R1I1R2I2US1US2(2)R2I2RIUS2 (3)1516第二节第二节第二节第二节 叠加定理叠加定理叠加定理叠加定理一、概念一、概念 叠加原理内容:叠加原理内容:在在在在线性电路中线性电路中线性电路中线性电路中,有几个电源共,有几个电源共
23、,有几个电源共,有几个电源共同作用时,在任一支路所产生的电流(或电压)同作用时,在任一支路所产生的电流(或电压)同作用时,在任一支路所产生的电流(或电压)同作用时,在任一支路所产生的电流(或电压)等于各电源单独作用时在该支路所产生的电流等于各电源单独作用时在该支路所产生的电流等于各电源单独作用时在该支路所产生的电流等于各电源单独作用时在该支路所产生的电流(或电压)的代数和。(或电压)的代数和。(或电压)的代数和。(或电压)的代数和。电路元件:电路元件:电路元件:电路元件:线性元件线性元件线性元件线性元件非线性元件非线性元件非线性元件非线性元件线性电路:线性电路:线性电路:线性电路:由线性元件组
24、成的电路。由线性元件组成的电路。由线性元件组成的电路。由线性元件组成的电路。叠加原理是反叠加原理是反叠加原理是反叠加原理是反映映映映线性电路基本性线性电路基本性线性电路基本性线性电路基本性质的一条重要原理质的一条重要原理质的一条重要原理质的一条重要原理 注意:注意:注意:注意:在考虑某一电源电源单独作用时,要在考虑某一电源电源单独作用时,要在考虑某一电源电源单独作用时,要在考虑某一电源电源单独作用时,要假设其他电源不存在。(将假设其他电源不存在。(将假设其他电源不存在。(将假设其他电源不存在。(将其它理想电源除源其它理想电源除源其它理想电源除源其它理想电源除源:理想理想理想理想电压源短路,电压
25、源短路,电压源短路,电压源短路,理想理想理想理想电流源开路电流源开路电流源开路电流源开路),保留所有),保留所有),保留所有),保留所有电阻(包括电阻(包括电阻(包括电阻(包括电电电电源源源源内阻内阻内阻内阻)。)。)。)。17第二节第二节第二节第二节 叠加定理叠加定理叠加定理叠加定理I1I2II2II1 电路中的电路中的电路中的电路中的U US1S1、U US2S2共同作用所产生的电流应为共同作用所产生的电流应为共同作用所产生的电流应为共同作用所产生的电流应为各各各各电源电源电源电源单独作用所产生的电流的代数和。单独作用所产生的电流的代数和。单独作用所产生的电流的代数和。单独作用所产生的电流
26、的代数和。US1R1R2+-+US2RI1I2I(a a)原电路)原电路U US2S2单独作用在各相应支路中所产生的单独作用在各相应支路中所产生的单独作用在各相应支路中所产生的单独作用在各相应支路中所产生的(a)(a)(a)(a)可视为可视为可视为可视为(b)(b)(b)(b)和(和(和(和(c c c c)的叠加)的叠加)的叠加)的叠加。二、举例二、举例US1R1R2+-R(b b)US1单独作用单独作用R1R2-+US2R(c c)US2单独作用单独作用U US1S1单独作用在各支路中所产生的电流单独作用在各支路中所产生的电流单独作用在各支路中所产生的电流单独作用在各支路中所产生的电流:1
27、8第二节第二节第二节第二节 叠加定理叠加定理叠加定理叠加定理由由由由(b)(b)(b)(b)可得可得可得可得US1R1R2+-R(b b)US1单独作用单独作用I1I2I19第二节第二节第二节第二节 叠加定理叠加定理叠加定理叠加定理由各电流的参考方向,考虑正由各电流的参考方向,考虑正由各电流的参考方向,考虑正由各电流的参考方向,考虑正负号的关系可得:负号的关系可得:负号的关系可得:负号的关系可得:其结果与支路电流法的求解结果完全相同。其结果与支路电流法的求解结果完全相同。其结果与支路电流法的求解结果完全相同。其结果与支路电流法的求解结果完全相同。由由(c)(c)可得可得R1R2-+US2R(c
28、 c)US2单独作用单独作用I2II120第二节第二节第二节第二节 叠加定理叠加定理叠加定理叠加定理IU+-解:解:解:解:先求先求先求先求理想电压源单独作用时所产生的电流理想电压源单独作用时所产生的电流理想电压源单独作用时所产生的电流理想电压源单独作用时所产生的电流 和电压和电压和电压和电压 。此时将理想电流源。此时将理想电流源。此时将理想电流源。此时将理想电流源所在支路开路所在支路开路所在支路开路所在支路开路如如如如图图图图b b b b。可得:。可得:。可得:。可得:1 1U+-+10V1I10A(a)【例例例例2-2-12-2-1】求所示电路中的电流求所示电路中的电流求所示电路中的电流
29、求所示电路中的电流I I及电压及电压及电压及电压U U。+(b)-110V1 1=理想电流理想电流理想电流理想电流源源源源开路开路开路开路21第二节第二节第二节第二节 叠加定理叠加定理叠加定理叠加定理 再求再求再求再求理想电流源单独作用时所产生的电流理想电流源单独作用时所产生的电流理想电流源单独作用时所产生的电流理想电流源单独作用时所产生的电流和电压。此时将理想电压源和电压。此时将理想电压源和电压。此时将理想电压源和电压。此时将理想电压源所在处短路所在处短路所在处短路所在处短路如图如图如图如图c c。最后最后最后最后,将(,将(,将(,将(a a)、()、()、()、(b b)叠加可得:叠加可
30、得:叠加可得:叠加可得:IU+-1-+U 1 1U+-+10V1I10A(a)+(b)-110V1 1=I(c)110A+理想电压理想电压理想电压理想电压源源源源短路短路短路短路221 1第二节第二节第二节第二节 叠加定理叠加定理叠加定理叠加定理1.1.标出各支路电流的参考方向。标出各支路电流的参考方向。标出各支路电流的参考方向。标出各支路电流的参考方向。2.2.将电路分解为各理想电源单独作用的分电路将电路分解为各理想电源单独作用的分电路将电路分解为各理想电源单独作用的分电路将电路分解为各理想电源单独作用的分电路(保留所有电阻及一个理想电源,将其它理想电源保留所有电阻及一个理想电源,将其它理想
31、电源保留所有电阻及一个理想电源,将其它理想电源保留所有电阻及一个理想电源,将其它理想电源除源,理想除源,理想除源,理想除源,理想电压源短接,电压源短接,电压源短接,电压源短接,理想理想理想理想电流源开路电流源开路电流源开路电流源开路),标出),标出),标出),标出各分电路中电流的参考方向。各分电路中电流的参考方向。各分电路中电流的参考方向。各分电路中电流的参考方向。3.3.求解各分电路中电流。求解各分电路中电流。求解各分电路中电流。求解各分电路中电流。4.4.叠加合成:叠加合成:叠加合成:叠加合成:求各分电路中电流的代数和。求各分电路中电流的代数和。求各分电路中电流的代数和。求各分电路中电流的
32、代数和。若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方向考方向考方向考方向相反相反相反相反时,叠加时相应项前要带时,叠加时相应项前要带时,叠加时相应项前要带时,叠加时相应项前要带负号负号负号负号。四、解题步骤四、解题步骤23第二节第二节第二节第二节 叠加定理叠加定理叠加定理叠加定理三、使用叠加定理需注意的问题三、使用叠加定理需注意的问题(一)只适用于分析线性电路中的电流和电压,(一)只适用于分析线性电路中的电流和电压,(一)只适用于分析线性电路中的电流和电压,(一)只适用于分析
33、线性电路中的电流和电压,不适用于分析线性电路中的功率和能量。不适用于分析线性电路中的功率和能量。不适用于分析线性电路中的功率和能量。不适用于分析线性电路中的功率和能量。(二)定理反映的是电路中的理想电源(理想电(二)定理反映的是电路中的理想电源(理想电(二)定理反映的是电路中的理想电源(理想电(二)定理反映的是电路中的理想电源(理想电压源或理想电流源)所产生的响应,压源或理想电流源)所产生的响应,压源或理想电流源)所产生的响应,压源或理想电流源)所产生的响应,不是实际电不是实际电不是实际电不是实际电源所产生的响应,所以实际电源的内阻必须保留源所产生的响应,所以实际电源的内阻必须保留源所产生的响
34、应,所以实际电源的内阻必须保留源所产生的响应,所以实际电源的内阻必须保留在原处。在原处。在原处。在原处。(三)(三)(三)(三)叠加时要注意原电路和分解成各单个电源叠加时要注意原电路和分解成各单个电源叠加时要注意原电路和分解成各单个电源叠加时要注意原电路和分解成各单个电源电路图中各电压和电流的参考方向。电路图中各电压和电流的参考方向。电路图中各电压和电流的参考方向。电路图中各电压和电流的参考方向。要以原电路要以原电路要以原电路要以原电路中电压和电流的参考方向为准,中电压和电流的参考方向为准,中电压和电流的参考方向为准,中电压和电流的参考方向为准,分电压和分电流分电压和分电流分电压和分电流分电压
35、和分电流的参考方向与其一致时取正号,不一致时取负号。的参考方向与其一致时取正号,不一致时取负号。的参考方向与其一致时取正号,不一致时取负号。的参考方向与其一致时取正号,不一致时取负号。24实验二、叠加定理实验二、叠加定理实验目的:实验目的:线性电路的叠加定理。线性电路的叠加定理。建立电路:建立电路:含有电源的支路用开关控制状态。含有电源的支路用开关控制状态。实验步骤实验步骤:1.只接通电流源支路。只接通电流源支路。2.只接通电压源支路。只接通电压源支路。3.同时接通电流源、电压源支路。同时接通电流源、电压源支路。观察电阻支路中电流的变化观察电阻支路中电流的变化。EDA实验实验 链接链接EDA2
36、25第二节第二节第二节第二节 叠加定理叠加定理叠加定理叠加定理叠加原理电路EDA实验实验26EDA实验实验实验数据:实验数据:结结 论论:验证了叠加原理。验证了叠加原理。状态状态状态状态电阻支路中的电电阻支路中的电电阻支路中的电电阻支路中的电流流流流只接通电流源支路只接通电流源支路只接通电流源支路只接通电流源支路333.2mA333.2mA只接通电压源支路只接通电压源支路只接通电压源支路只接通电压源支路666.4mA666.4mA同时接通电流源、电压同时接通电流源、电压同时接通电流源、电压同时接通电流源、电压源支路源支路源支路源支路1A1A2728第三节第三节第三节第三节 戴维宁定理戴维宁定理
37、戴维宁定理戴维宁定理一、二端网络的概念一、二端网络的概念 二端网络:二端网络:二端网络:二端网络:具有两个出线端的部分电路。具有两个出线端的部分电路。具有两个出线端的部分电路。具有两个出线端的部分电路。无源二端网络:无源二端网络:无源二端网络:无源二端网络:二二二二端网络中没有电源。端网络中没有电源。端网络中没有电源。端网络中没有电源。有源二端网络:有源二端网络:有源二端网络:有源二端网络:二端网络中含有电源。二端网络中含有电源。二端网络中含有电源。二端网络中含有电源。无源二端无源二端无源二端无源二端网络网络网络网络有源二端有源二端有源二端有源二端网络网络网络网络B BA AU US S+R
38、R1 1R R2 2I IS SR R3 3R R4 4B BA AU US S+R R1 1R R2 2I IS SR R3 329第三节第三节第三节第三节 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理A AB BR RA AB B无源无源无源无源二端二端二端二端网络网络网络网络+_ _U US SR R0 0A AB BA AB B有源有源有源有源二端二端二端二端网络网络网络网络A AB BI IS SR R0 0无源二端网络可无源二端网络可无源二端网络可无源二端网络可化简为一个电阻化简为一个电阻化简为一个电阻化简为一个电阻有源二端网络可有源二端网络可有源二端网络可有源二端网络可化简为一个电源
39、化简为一个电源化简为一个电源化简为一个电源301 1第三节第三节第三节第三节 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理 戴维宁定理:戴维宁定理:戴维宁定理:戴维宁定理:将有源二端线性网络等效为将有源二端线性网络等效为将有源二端线性网络等效为将有源二端线性网络等效为电压源模型的方法。电压源模型的方法。电压源模型的方法。电压源模型的方法。该电压源的理想电压源内阻该电压源的理想电压源内阻该电压源的理想电压源内阻该电压源的理想电压源内阻无源二端网络的等效无源二端网络的等效无源二端网络的等效无源二端网络的等效电阻(即将电阻(即将电阻(即将电阻(即将有源二端网络中所有理想电源除去网络的有源二端网络中所有理
40、想电源除去网络的有源二端网络中所有理想电源除去网络的有源二端网络中所有理想电源除去网络的入端电阻。除去理想电压源即理想电压源所在处短路。入端电阻。除去理想电压源即理想电压源所在处短路。入端电阻。除去理想电压源即理想电压源所在处短路。入端电阻。除去理想电压源即理想电压源所在处短路。除去理想电流源即理想电流源所在处开路)。除去理想电流源即理想电流源所在处开路)。除去理想电流源即理想电流源所在处开路)。除去理想电流源即理想电流源所在处开路)。该电压源的理想电压源电压该电压源的理想电压源电压该电压源的理想电压源电压该电压源的理想电压源电压有源二端网络的开有源二端网络的开有源二端网络的开有源二端网络的开
41、路电压,即将负载断开后路电压,即将负载断开后路电压,即将负载断开后路电压,即将负载断开后 A A、B B两端之间的电压。两端之间的电压。两端之间的电压。两端之间的电压。二、定理的内容二、定理的内容等效电源等效电源等效电源等效电源有源有源有源有源二端二端二端二端网络网络网络网络R RL LA AB B+U U I IU US SR R0 0B B+_ _R RL LA A+U U I I31第三节第三节第三节第三节 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理 将有源二端网络变换为电压源模型后,一个将有源二端网络变换为电压源模型后,一个将有源二端网络变换为电压源模型后,一个将有源二端网络变换为电压源
42、模型后,一个复杂电路变成了单回路简单电路,复杂电路变成了单回路简单电路,复杂电路变成了单回路简单电路,复杂电路变成了单回路简单电路,计算大大简计算大大简计算大大简计算大大简化化化化,特别是计算某一支路电流、电压,或分析,特别是计算某一支路电流、电压,或分析,特别是计算某一支路电流、电压,或分析,特别是计算某一支路电流、电压,或分析支路电阻变化引起的电流、电压变化时很方便。支路电阻变化引起的电流、电压变化时很方便。支路电阻变化引起的电流、电压变化时很方便。支路电阻变化引起的电流、电压变化时很方便。是一个很重要的电路分析方法。是一个很重要的电路分析方法。是一个很重要的电路分析方法。是一个很重要的电
43、路分析方法。四、应用戴维宁定理时需注意四、应用戴维宁定理时需注意 (一)戴维宁等效电路一)戴维宁等效电路一)戴维宁等效电路一)戴维宁等效电路只对线性有源二端网络只对线性有源二端网络只对线性有源二端网络只对线性有源二端网络等效等效等效等效,不适合非线性的二端网络。但外电路不,不适合非线性的二端网络。但外电路不,不适合非线性的二端网络。但外电路不,不适合非线性的二端网络。但外电路不受限制。受限制。受限制。受限制。(二)等效是对外电路而言的,(二)等效是对外电路而言的,(二)等效是对外电路而言的,(二)等效是对外电路而言的,与有源二端网与有源二端网与有源二端网与有源二端网络内部的电压、电流以及功率关
44、系一般是不等络内部的电压、电流以及功率关系一般是不等络内部的电压、电流以及功率关系一般是不等络内部的电压、电流以及功率关系一般是不等的的的的。用等效电源替代原来的二端网络后,待求用等效电源替代原来的二端网络后,待求用等效电源替代原来的二端网络后,待求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。支路的电压、电流不变。支路的电压、电流不变。支路的电压、电流不变。三、定理的作用三、定理的作用 32【例例例例2-3-12-3-1】试用试用试用试用戴维宁定理重解戴维宁定理重解戴维宁定理重解戴维宁定理重解【例例例例2-3-12-3-12-3-12-3-1】电流电流电流电流。IIIR1R2+-
45、+US S1US2R BA(b)戴戴维维宁宁等等效效电电路路第三节第三节第三节第三节 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理RO-+UO AR1R2+-+US1US2 B(c)求求开开关关电电压压R1R2 B(d)求求等等效效电电阻阻R1R2+-+US1US2R BA(a)原原电电路路I33第三节第三节第三节第三节 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理 解:解:解:解:1.1.1.1.先将(先将(先将(先将(a a)图中点划线框内的有源二端线图中点划线框内的有源二端线图中点划线框内的有源二端线图中点划线框内的有源二端线性网络,性网络,性网络,性网络,等效为一个电压源模型等效为一个电压源模
46、型等效为一个电压源模型等效为一个电压源模型,如图(,如图(,如图(,如图(b b)。其其其其中理想电压源电压为中理想电压源电压为中理想电压源电压为中理想电压源电压为U US S,内阻为内阻为内阻为内阻为R R0 0。2.2.2.2.这个电压源模型的这个电压源模型的这个电压源模型的这个电压源模型的理想电压源电压理想电压源电压理想电压源电压理想电压源电压U US S等于等于等于等于A A、B B两端的开路电压两端的开路电压两端的开路电压两端的开路电压U UOO,如图(,如图(,如图(,如图(c c)。)。)。)。所以所以 USU0R2I1US2(0.68.13117)V122V3.3.3.3.内阻
47、内阻内阻内阻R ROO为为为为ABAB两端无源网络的入端电阻两端无源网络的入端电阻两端无源网络的入端电阻两端无源网络的入端电阻,如图,如图,如图,如图(d d)所以所以34第三节、戴维宁定理第三节、戴维宁定理第三节、戴维宁定理第三节、戴维宁定理【例例例例2-3-22-3-2】试用试用试用试用戴维宁定理重解戴维宁定理重解戴维宁定理重解戴维宁定理重解【例例例例2-1-22-1-2】电流电流电流电流。第三节第三节第三节第三节 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理I I5 5讨论讨论I5已知:已知:已知:已知:R R1 1=5=5 、R R2 2=5=5 R R3 3=10=10 、R R4 4=
48、5=5 E E=12V=12V、R RGG=10=10 试用戴维宁定理求电流试用戴维宁定理求电流试用戴维宁定理求电流试用戴维宁定理求电流I I5 5。BR5ADCUS+R3R4R1R2R R5 5有源二端有源二端有源二端有源二端网络网络网络网络图图图图(b)(b)(b)(b)R5BADCUS+R3R4R1R2图图图图(a)(a)(a)(a)35第三节第三节第三节第三节 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理(1)(1)求开路电压求开路电压求开路电压求开路电压UOU UOO+I I1 1I I2 2U US S =U Uo o =I I1 1 R R2 2 I I2 2 R R4 4 =(10
49、 =(10 0.0.1540 1540 0.15)V 0.15)V =-2.5V=-2.5V或:或:或:或:U US S =U Uo o =I I2 2 R R3 3 I I1 1R R1 1 =-2.5V =-2.5V 解:解:解:解:先将先将先将先将a a图中点划线框内的有源二端线性网络,图中点划线框内的有源二端线性网络,图中点划线框内的有源二端线性网络,图中点划线框内的有源二端线性网络,等效为一个电压源模型等效为一个电压源模型等效为一个电压源模型等效为一个电压源模型,如图,如图,如图,如图(b)b)。其中理想电压其中理想电压其中理想电压其中理想电压源电压为源电压为源电压为源电压为U US
50、 S,内阻为内阻为内阻为内阻为R ROO。US+ACR3R4R1R2DB图图图图(c)(c)(c)(c)36第三节第三节第三节第三节 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理解解解解:(2)(2)求等效电源的内阻求等效电源的内阻求等效电源的内阻求等效电源的内阻 R ROO 从从从从a a、b b看进去,看进去,看进去,看进去,R R1 1 和和和和R R2 2 并联,并联,并联,并联,R R3 3 和和和和 R R4 4 并联,然并联,然并联,然并联,然后再串联。后再串联。后再串联。后再串联。CR3R4R1R2DBRO电压源电压源电压源电压源短路短路短路短路图图图图(d)(d)(d)(d)37