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1、第1章 电路及其分析方法本讲稿第一页，共六十六页 第第1章章 电路及其分析方法电路及其分析方法1.1 1.1 电路模型电路模型电路模型电路模型1.21.2 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向1.3 1.3 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路1.41.4 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.5 1.5 电阻的串联与并联电阻的串联与并联电阻的串联与并联电阻的串联与并联1.61.6 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法1.71.7 叠加原理叠加原理叠加原理叠加原理1.81.
2、8 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换1.91.9 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理1.101.10 电路中电位的计算电路中电位的计算电路中电位的计算电路中电位的计算1.111.11 电路的暂态分析电路的暂态分析电路的暂态分析电路的暂态分析电路基本概念电路基本概念电路分析方法电路分析方法电路基本定律电路基本定律本讲稿第二页，共六十六页1.1.1.1.理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；2.2.2.2.理解电路的基本定律并能正确应用；理
3、解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；3.3.3.3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；值的意义；值的意义；值的意义；4.4.4.4.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法。方法。方法。
4、方法。5.5.5.5.了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。6.6.6.6.计算电路中各点的电位。计算电路中各点的电位。计算电路中各点的电位。计算电路中各点的电位。7.7.7.7.掌握换路定则及初始值的求法，掌握暂态电路的三要素法。掌握换路定则及初始值的求法，掌握暂态电路的三要素法。掌握换路定则及初始值的求法，掌握暂态电路的三要素法。掌握换路定则及初始值的求法，掌握暂态电路的三要素法。第第1章章 电路及其分析方法电路及其分析方法本章要求本章要求本章要求本章要求:本讲稿第三页，共六十六页 1
5、.1.1.1.实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换 2.2.2.2.实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理放大放大器器扬声器扬声器话筒话筒一、电路的作用一、电路的作用一、电路的作用一、电路的作用 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成的。元件按一定方式组合而成的。发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线本讲稿第四页，共六十六页二、电路的二、电路的二、电路
6、的二、电路的组成部分组成部分组成部分组成部分电源电源:提供提供电能的装置电能的装置负载负载:取用取用电能的装置电能的装置中间环节：中间环节：传递、分传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线 1.1.1.1.实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换 本讲稿第五页，共六十六页直流电源直流电源直流电源直流电源直流电源直流电源:提供能源提供能源信号处理：信号处理：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等负载负载信号源信号源:提供信息提供信息二、电
7、路的二、电路的二、电路的二、电路的组成部分组成部分组成部分组成部分放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒2.2.2.2.实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理直流：直流：DC（Direct current）交流：交流：AC（Alternating current）本讲稿第六页，共六十六页电路分析的目的：电路分析的目的：在已知电路的结构和元件参数的条件下，讨论电在已知电路的结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。路的激励与响应之间的关系。电源或信号源的电压或电流称为激励，推动电路电源或信号源的电压或电流称为激励，推动电路工作；工作；由于激励在电
8、路各部分所产生的电压和电流称为响应。由于激励在电路各部分所产生的电压和电流称为响应。三、电路分析三、电路分析三、电路分析三、电路分析本讲稿第七页，共六十六页1.1 电路模型电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。例：手电筒例：手电筒例：手电筒例：手电筒R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯
9、泡开关开关 手电筒由电池、灯泡、手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。开关和筒体组成。理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。源元件等。本讲稿第八页，共六十六页电池电池是电源元件，其参数为是电源元件，其参数为电动势电动势 E 和内阻和内阻Ro；灯泡灯泡主要具有消耗电能的主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参性质，是电阻元件，其参数电阻数电阻R；筒体筒体用来联接电池和灯泡，用来联接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。电阻的理想导体。开关开关用来控制电路的通断。用来控制电路的通断。今后分析
10、的都是指电路模今后分析的都是指电路模今后分析的都是指电路模今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，型，简称电路。在电路图中，型，简称电路。在电路图中，型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图各种电路元件都用规定的图各种电路元件都用规定的图各种电路元件都用规定的图形符号表示。形符号表示。形符号表示。形符号表示。手电筒的电路模型手电筒的电路模型R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关本讲稿第九页，共六十六页1.2 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向 物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向一、
11、电路基本物理量的实际方向一、电路基本物理量的实际方向一、电路基本物理量的实际方向一、电路基本物理量的实际方向物理量物理量实实 际际 方方 向向电流电流 I正电荷运动的方向正电荷运动的方向电动势电动势E (电位升高的方向电位升高的方向)电压电压 U(电位降低的方向电位降低的方向)高电位高电位 低电位低电位 单单 位位kA、A、mA、A低电位低电位 高电位高电位kV、V、mV、VkV、V、mV、V本讲稿第十页，共六十六页问题：问题：在复杂电路中往往难于判断元件中物在复杂电路中往往难于判断元件中物理量的实际方向，我们将如何进行电理量的实际方向，我们将如何进行电路分析？路分析？先设定一个正方向，作为参
12、考方向。先设定一个正方向，作为参考方向。本讲稿第十一页，共六十六页2.2.参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法电流：电流：Uab 双下标双下标电压电压/电动势：电动势：1.1.参考方向参考方向参考方向参考方向IE+_ 在分析与计算电路时，对电量在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。任意假定的方向。Iab 双下标双下标二、电路基本物理量的参考方向二、电路基本物理量的参考方向二、电路基本物理量的参考方向二、电路基本物理量的参考方向aRb箭箭 标标abRI正负号正负号+abE U+_本讲稿第十二页，共六十六页实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流，
13、电流(或电压或电压)值为值为正值正值；实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反，电流，电流(或电压或电压)值为值为负值负值。3.3.3.3.实际方向与实际方向与实际方向与实际方向与参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系注意：注意：在参考方向选定后，电流在参考方向选定后，电流(或电压或电压)值才有正负之分。值才有正负之分。若若 I=5A，则电流从，则电流从 a 流向流向 b；例：例：若若 I=5A，则电流从，则电流从 b 流向流向 a。abRIabRU+若若 U=5V，则电压的实际方向从，则电压的实际方向从 a 指向指向 b；若若 U=5V，则电压的实际方向从，则电压的实际
14、方向从 b 指向指向 a。本讲稿第十三页，共六十六页1.3 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路开关闭合开关闭合,接通电源与负载接通电源与负载负载端电压负载端电压U=IR 特征特征:1.3.1 1.3.1 电源有载工作电源有载工作电源有载工作电源有载工作IRoR EU I 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U=E IRo=E/(Ro/R+1)电源的外特性电源的外特性EUI0 当当当当 R Ro oR R 时，则时，则时，则时，则U U E E ，表明当，表明当，表明当，表明当负载变化时，电源的端电压变化不大，负载变化时，电源
15、的端电压变化不大，负载变化时，电源的端电压变化不大，负载变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。即带负载能力强。即带负载能力强。即带负载能力强。本讲稿第十四页，共六十六页开关闭合开关闭合,接通电源与负载接通电源与负载负载端电压负载端电压负载端电压负载端电压U=IR 特征特征特征特征:1.3.1 电源有载工作电源有载工作IRoR EU 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U=E IRoUI=EI I2RoP=PE P负载负载取用取用功率功率电源电源产生产生功率功率内阻内阻消耗消耗功率功率 电源输出的功率由负载决定。电源输出的功率由负载
16、决定。负载大小的概念负载大小的概念负载大小的概念负载大小的概念:负载增加指负载取用的负载增加指负载取用的电流电流和功率和功率增加增加。本讲稿第十五页，共六十六页电源与负载的判别电源与负载的判别电源与负载的判别电源与负载的判别U、I 参考方向不同，参考方向不同，P=UI 0，电源电源；P=UI 0，负载负载。U、I 参考方向相同，参考方向相同，P=UI 0，负载负载；P=UI 0，电源电源。1.1.1.1.根据根据根据根据 U U、I I 的的的的实际方向判别实际方向判别实际方向判别实际方向判别2.2.2.2.根据根据根据根据 U U、I I 的的的的参考方向判别参考方向判别参考方向判别参考方向
17、判别电源：电源：U、I 实际方向相反，即实际方向相反，即电流从电流从“+”+”端流出，端流出，（发出功率）（发出功率）；负载：负载：U、I 实际方向相同，即电实际方向相同，即电流从流从“+”端流入，端流入，（吸收功率）（吸收功率）。IRoR EU 本讲稿第十六页，共六十六页电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值额定值额定值:电气设备的安全使用值电气设备的安全使用值电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态欠载欠载欠载欠载(轻载轻载轻载轻载)：I IN，P IN，P PN (设备易损坏设备易损坏设备易损坏设备易损坏)额定工作
18、状态：额定工作状态：I=IN，P=PN (经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠)1.额定值是电气设备额定的工作条件。额定值是电气设备额定的工作条件。2.额定值是电气设备的工作能力。额定值是电气设备的工作能力。例：例：灯泡：灯泡：UN=220V，PN =60W电阻：电阻：RN=100 ，PN =1 W 本讲稿第十七页，共六十六页特征特征:开关断开开关断开1.3.2 电源开路电源开路I=0电源端电压电源端电压(开路电压开路电压)负载功率负载功率U=UO=EP=0IRoR EUO 本讲稿第十八页，共六十六页 特征特征:电源外部端子被短接电源外部端子被短接1.3.3 电源短
19、路电源短路IRoR EU 电源端电压电源端电压负载功率负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）短路电流（很大）U=0 PE=P=IROP=0本讲稿第十九页，共六十六页 1.4 基尔霍夫定律基尔霍夫定律支路：支路：电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流，称为支路电流。一条支路流过一个电流，称为支路电流。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。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。网孔：网孔：网孔：网孔：无其他支路穿过的回路（单孔回路）。无其他支路穿过的回路（单孔回路
20、）。I1I2I3ba E2R2 R3R1E11 12 23 3本讲稿第二十页，共六十六页例例例例1 1：支路：支路：支路：支路：abab、bcbc、caca、adad、bdbd、dcdc（共（共（共（共6 6条）条）条）条）回路：回路：回路：回路：abdabd、abcabc、bcdbcd、adbc adbc、adcadc、adcbaadcba、acdbaacdba （共（共（共（共7 7 个）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）
21、个）个）a ad db bc cE E+GGR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I I2 2I I4 4I IGGI I1 1I I3 3I I本讲稿第二十一页，共六十六页1.4.1 1.4.1 基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCLKCL定律）定律）1 1定律定律定律定律 即：即：即：即：入入入入=出出出出 在任一瞬间，流入任一结点的电流等于流出该结点的在任一瞬间，流入任一结点的电流等于流出该结点的电流。电流。实质：实质：电流连续性体现。电流连续性体现。电流连续性体现。电流连续性体现。或或:=0I1I2I3ba E2R2 R3R1E1对结点对结点 a：I1+I2=I3或：或：
22、I1+I2I3=0 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）反映了电路中任一结反映了电路中任一结反映了电路中任一结反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。点处各支路电流间相互制约的关系。点处各支路电流间相互制约的关系。点处各支路电流间相互制约的关系。在任一瞬间，一个结点上电流的代数和恒为在任一瞬间，一个结点上电流的代数和恒为0.本讲稿第二十二页，共六十六页 基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合
23、面。任一假设的闭合面。任一假设的闭合面。任一假设的闭合面。2 2推广推广推广推广I=?例例:广义结点广义结点I=0ABCIAIBICIA+IB+IC=02+_+_I5 1 1 5 6V12V本讲稿第二十三页，共六十六页I1I2I3I4I5I6例：例：已知：已知：I1=0.01uA，I2=0.3uA，I5=9.61uA，试求试求I3，I4和和I6。I1+I2=I3基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律I3=0.01uA+0.3uA=0.31uAI3+I4=I5I4=9.61uA-0.31uA=9.3uAI1I2I3I4I5I6广义结点广义结点广义结点广义结点I1+I6=I5I6=9.61uA-0.01
24、uA=9.6uA本讲稿第二十四页，共六十六页 在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。的代数和恒等于零。的代数和恒等于零。的代数和恒等于零。1.4.2 基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL定律定律)1 1 1 1定律定律定律定律即：即：U=0 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路对回路
25、1：对回路对回路2：E1=I1 R1+I3 R3I2 R2+I3 R3=E2或：或：I1 R1+I3 R3 E1=0 或：或：I2 R2+I3 R3 E2=0 I1I2I3ba E2R2 R3R1E11 12 2 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）反映了电路中任一回路反映了电路中任一回路反映了电路中任一回路反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。中各段电压间相互制约的关系。中各段电压间相互制约的关系。中各段电压间相互制约的关系。本讲稿第二十五页，共六十六页1列方程前列方程前标注标注回路循行方向及参考方向；回路循行方向及参考方向；电位升电位升
26、=电位降电位降 E2=UBE +I2R2 U=0 I2R2 E2+UBE=0E1UBEE+B+R1+E2R2I2_2应用应用 U=0列方程时，列方程时，列方程时，列方程时，项前符号的确定：项前符号的确定：如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。3.开口电压可按回路处理开口电压可按回路处理 注意：注意：1 1对回路对回路1：本讲稿第二十六页，共六十六页例：例：例：例：对网孔对网孔abda：对网孔对网孔acba：对网孔对网孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3+I1 R1=0I2
27、 R2 I4 R4 I6 R6=0I4 R4+I3 R3 E=0对回路对回路 adbca，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I1 R1+I3 R3+I4 R4 I2 R2=0应用应用 U=0列方程列方程对回路对回路 cadc，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I2 R2 I1 R1+E=0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I本讲稿第二十七页，共六十六页1.6 电阻的串联与并联电阻的串联与并联R1R2U2U1-+-UIRU-+-UIR=R1+R2如果电路中有两个或更多个电阻一个接一个地顺序相如果电路中有两个或更多个电阻一个接一个地顺序相连，并且在这些电阻中通过同一电流，则这样的
28、连接连，并且在这些电阻中通过同一电流，则这样的连接法就称为电阻的法就称为电阻的串联串联。U1=R1+R2R1U2=R1+R2R2U U 串联电路上电压的分配与串联电路上电压的分配与电阻成正比电阻成正比串串串串联联联联电电电电阻阻阻阻起起起起分分分分压压压压作作作作用用用用本讲稿第二十八页，共六十六页如果电路中有两个或更多个电阻连接在两个公共的结如果电路中有两个或更多个电阻连接在两个公共的结点之间，则这样的连接法就称为电阻的点之间，则这样的连接法就称为电阻的并联并联。R1+-UIR2I1I2R+-UIR R1 R2 =+1 1 1I1=R1+R2R2I2=R1+R2R1I I 并联电路上电流的分
29、配与电并联电路上电流的分配与电阻成反比阻成反比并并并并联联联联电电电电阻阻阻阻起起起起分分分分流流流流作作作作用用用用本讲稿第二十九页，共六十六页1.8 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换1.8.1 1.8.1 电压源电压源电压源电压源 电压源模型电压源模型电压源模型电压源模型由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得:U U=E IR E IRo o 若若若若 R R0 0=0=0理想电压源理想电压源理想电压源理想电压源 :U U E EU U0 0=E E 电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性IUIRLR0+-EU+电压源是由电动势电压源
30、是由电动势电压源是由电动势电压源是由电动势 E E和和和和内阻内阻内阻内阻 R R0 0 串联的电源的电路串联的电源的电路串联的电源的电路串联的电源的电路模型。模型。模型。模型。若若若若 R R0 0 R RL L，I I I IS S ，可近似认为是理想电流源。，可近似认为是理想电流源。，可近似认为是理想电流源。，可近似认为是理想电流源。本讲稿第三十二页，共六十六页理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源)例例例例1 1：(2)(2)输出电流是一定值，恒等于电流输出电流是一定值，恒等于电流输出电流是一定值，恒等于电流输出电流是一定值，恒等于电流 I IS S
31、；(3)(3)恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒流源两端的电压 U U 由外电路决定。由外电路决定。由外电路决定。由外电路决定。特点特点特点特点:(1)(1)内阻内阻内阻内阻R R0 0 =；设设 IS=10 A，接上，接上RL 后，恒流源对外输出电流。后，恒流源对外输出电流。RL当当当当 R RL L=1=1 时，时，时，时，当当当当 R RL L=10 =10 时，时，时，时，外特性曲线外特性曲线外特性曲线外特性曲线 IUIS0IISU+_电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。I I=10A=10A，U U=
32、10 V=10 VI I=10A=10A，U U=100V=100V本讲稿第三十三页，共六十六页1.8.3 1.8.3 电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换I I电电电电压压压压源源源源RLR0+EU+I I电电电电流流流流源源源源RLR0UR0UIS+U0=ISR0 IU0ISU0=E IU0 等效条件等效条件等效条件等效条件:R R0 0相同相同相同相同E =ISR0，本讲稿第三十四页，共六十六页2 2）等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。）等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。）等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。）等
33、效变换时，两电源的参考方向要一一对应。3 3）理想电压源与理想电流源之间无等效关系。）理想电压源与理想电流源之间无等效关系。）理想电压源与理想电流源之间无等效关系。）理想电压源与理想电流源之间无等效关系。1 1）电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，）电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，）电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，）电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。对电源内部则是不等效的。对电源内部则是不等效的。对电源内部则是不等效的。注意事项：注意事项：例：电源空载时例：电源空载时例：电源空载时例：电源空载时，电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻
34、 R R0 0 中不损耗功率，中不损耗功率，中不损耗功率，中不损耗功率，而电流源的内阻而电流源的内阻而电流源的内阻而电流源的内阻 R R0 0 中则损耗功率。中则损耗功率。中则损耗功率。中则损耗功率。R0+EabISR0abR0+EabISR0ab4 4）任何一个电动势）任何一个电动势）任何一个电动势）任何一个电动势 E E 和某个电阻和某个电阻和某个电阻和某个电阻 R R 串联的电路，串联的电路，串联的电路，串联的电路，都可化为一个电流为都可化为一个电流为都可化为一个电流为都可化为一个电流为 I IS S 和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路
35、。本讲稿第三十五页，共六十六页2.2.确定变换后电源结构确定变换后电源结构确定变换后电源结构确定变换后电源结构3.3.计算变换后计算变换后计算变换后计算变换后E E，I IS S1.1.确定待变换电源确定待变换电源确定待变换电源确定待变换电源找出内阻，定义参考方向找出内阻，定义参考方向找出内阻，定义参考方向找出内阻，定义参考方向4.4.确定变换后电源参考方向确定变换后电源参考方向确定变换后电源参考方向确定变换后电源参考方向电压源电流源等效变换步骤：电压源电流源等效变换步骤：电压源电流源等效变换步骤：电压源电流源等效变换步骤：本讲稿第三十六页，共六十六页例例例例:试用电压源与电流源等效变换的方法
36、试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法计算计算计算计算2 2 电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。6V6V3 3 +12V12V2A2A6 6 1 1 1 1 2 2 I I(a)(a)解解解解:8V8V+2 2 2 2V V+2 2 I I(d)(d)2 2 4A4A2 2 2 2 2 2 2V2V+I I(c)(c)2A2A3 3 1 1 2 2 2V2V+I I2A2A6 6 1 1 (b)(b)由图由图由图由图(d)(d)可得可得可得可得本讲稿第三十七页，共六十六页1.6 支路电流法支路电流法支路电流法：支路
37、电流法：支路电流法：支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（定律（定律（定律（KCLKCL、KVLKVL）列方程组求解。）列方程组求解。）列方程组求解。）列方程组求解。对上图电路对上图电路对上图电路对上图电路支路数：支路数：支路数：支路数：b=3 b=3 结点数：结点数：结点数：结点数：n=2n=21 12 2ba E2R2 R3R1E1I1I3I23 3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若用支路电流法求各支路电
38、流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程本讲稿第三十八页，共六十六页1.1.在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路 标出回路循行方向。标出回路循行方向。标出回路循行方向。标出回路循行方向。2.2.应用应用应用应用 KCL KCL 对结点列出对结点列出对结点列出对结点列出 (n(n1)1)个独立的结点电流个独立的结点电流个独立的结点电流个独立的结点电流 方程。方程。
39、方程。方程。3.3.应用应用应用应用 KVL KVL 对回路列出对回路列出对回路列出对回路列出 b b(n(n1)1)个独立的回路个独立的回路个独立的回路个独立的回路 电压方程（电压方程（电压方程（电压方程（通常可取通常可取通常可取通常可取网孔网孔网孔网孔列出列出列出列出）。4.4.联立求解联立求解联立求解联立求解 b b 个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。ba E2R2 R3R1E1I1I3I2对结点对结点对结点对结点 a a：例例例例1 1：1 12 2I I1 1+I I2 2 I I3 3=0=0对网孔对网孔对网孔对网孔1
40、1：对网孔对网孔对网孔对网孔2 2：I I1 1 R R1 1+I I3 3 R R3 3=E E1 1I I2 2 R R2 2+I I3 3 R R3 3=E E2 2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:本讲稿第三十九页，共六十六页1.1.应用应用应用应用KCLKCL列列列列(n-1)(n-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 因支路数因支路数因支路数因支路数 b b=6=6，所以要列所以要列所以要列所以要列6 6个方程。个方程。个方程。个方程。2.2.应用应用应用应用KVLKVL选网孔列回路电压方程选网孔列回路电压方程
41、选网孔列回路电压方程选网孔列回路电压方程3.3.联立解出联立解出联立解出联立解出 I IG G 支路电流法是电路分析中最基本支路电流法是电路分析中最基本支路电流法是电路分析中最基本支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当支路数较多时，的方法之一，但当支路数较多时，的方法之一，但当支路数较多时，的方法之一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多求解不方便。所需方程的个数较多求解不方便。所需方程的个数较多求解不方便。所需方程的个数较多求解不方便。例例例例2 2：adbcE+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3 3I对结点对结点对结点对结点 a a：I I1 1 I I2 2 I IG G=0=
42、0对网孔对网孔对网孔对网孔abdaabda：I IG G R RG G I I3 3 R R3 3+I I1 1 R R1 1=0=0对结点对结点对结点对结点 b b：I I3 3 I I4 4+I IG G=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对网孔对网孔对网孔对网孔acbaacba：I I2 2 R R2 2 I I4 4 R R4 4 I IG G R RG G=0=0对网孔对网孔对网孔对网孔bcdbbcdb：I I4 4 R R4 4+I I3 3 R R3 3=E E 试求检流计中试求检流计中试求检流计中试求检流计中的电流的电流的电流的
43、电流I IGG。R RGG本讲稿第四十页，共六十六页 支路数支路数支路数支路数b b=4=4，但恒流，但恒流，但恒流，但恒流源支路的电流已知，源支路的电流已知，源支路的电流已知，源支路的电流已知，则则则则未知电流只有未知电流只有未知电流只有未知电流只有3 3个，个，个，个，能否能否能否能否只列只列只列只列3 3个方程？个方程？个方程？个方程？例例例例3 3：试求各支路电流。试求各支路电流。试求各支路电流。试求各支路电流。baI2I342V+I112 6 7A3 cd1 12 2支路中含有恒流源。支路中含有恒流源。支路中含有恒流源。支路中含有恒流源。可以。可以。可以。可以。注意：注意：注意：注意
44、：1.1.当支路中含有恒流源当支路中含有恒流源当支路中含有恒流源当支路中含有恒流源，若在列若在列若在列若在列KVLKVL方程时，方程时，方程时，方程时，所选回所选回所选回所选回路中不包含恒流源支路路中不包含恒流源支路路中不包含恒流源支路路中不包含恒流源支路，这时，电路中有几条支路含这时，电路中有几条支路含这时，电路中有几条支路含这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可少列几个有恒流源，则可少列几个有恒流源，则可少列几个有恒流源，则可少列几个KVLKVL方程。方程。方程。方程。2.2.若所选回路中包含恒流源支路若所选回路中包含恒流源支路若所选回路中包含恒流源支路若所选回路中包含恒流源支路，则因恒流
45、源两端的则因恒流源两端的则因恒流源两端的则因恒流源两端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此种情况下不可少列在此种情况下不可少列在此种情况下不可少列在此种情况下不可少列KVLKVL方程。方程。方程。方程。本讲稿第四十一页，共六十六页1.1.应用应用应用应用KCLKCL列结点电流方程列结点电流方程列结点电流方程列结点电流方程 支路数支路数支路数支路数b b=4=4，但恒流源支，但恒流源支，但恒流源支，但恒流源支路的
46、电流已知，则路的电流已知，则路的电流已知，则路的电流已知，则未知电流未知电流未知电流未知电流只有只有只有只有3 3个，所以可只列个，所以可只列个，所以可只列个，所以可只列3 3个个个个方程。方程。方程。方程。2.2.应用应用应用应用KVLKVL列回路电压方程列回路电压方程列回路电压方程列回路电压方程3.3.联立解得：联立解得：联立解得：联立解得：I I1 1=2A=2A，I I2 2=3A=3A，I I3 3=6A=6A 例例例例3 3：试求各支路电流。试求各支路电流。试求各支路电流。试求各支路电流。对结点对结点对结点对结点 a(c)a(c)：I I1 1+I I2 2 I I3 3=7=7对
47、回路对回路对回路对回路1 1：1212I I1 1 6 6I I2 2=42=42对回路对回路对回路对回路2 2：6 6I I2 2 +3+3I I3 3 =0=0baI2I342V+I112 6 7A3 cd 当不需求当不需求a、c和和b、d间的间的电流时，电流时，(a、c)(b、d)可分可分别看成一个结点。别看成一个结点。支路中含有恒流源。支路中含有恒流源。支路中含有恒流源。支路中含有恒流源。1 12 2 因所选回路不包含恒因所选回路不包含恒因所选回路不包含恒因所选回路不包含恒流源支路，所以，流源支路，所以，流源支路，所以，流源支路，所以，3 3个个个个网孔列网孔列网孔列网孔列2 2个个个
48、个KCLKCL方程即方程即方程即方程即可。可。可。可。本讲稿第四十二页，共六十六页1.1.应用应用应用应用KCLKCL列结点电流方程列结点电流方程列结点电流方程列结点电流方程 支路数支路数b=4，且恒，且恒流源支路的电流已知。流源支路的电流已知。2.2.应用应用应用应用KVLKVL列回路电压方程列回路电压方程列回路电压方程列回路电压方程3.3.联立解得：联立解得：联立解得：联立解得：I1=2A，I2=3A，I3=6A 例例3：试求各支路电流。试求各支路电流。对结点对结点 a：I1+I2 I3=7对回路对回路1：12I1 6I2=42对回路对回路2：6I2 +UX=0baI2I342V+I112
49、 6 7A3 cd12 因所选回路中包含恒流因所选回路中包含恒流因所选回路中包含恒流因所选回路中包含恒流源支路，源支路，源支路，源支路，而恒流源两端而恒流源两端而恒流源两端而恒流源两端的电压未知，引入新未的电压未知，引入新未的电压未知，引入新未的电压未知，引入新未知量，知量，知量，知量，所以应多列一所以应多列一所以应多列一所以应多列一KVLKVL方程。方程。方程。方程。3+UX对回路对回路3：UX+3I3=0本讲稿第四十三页，共六十六页支路电流法小结支路电流法小结解题步骤解题步骤结论与引申结论与引申12对每一支路假设对每一支路假设一未知电流一未知电流1.假设未知数时，正方向可任意选择。假设未知
50、数时，正方向可任意选择。4解联立方程组解联立方程组#1#2#3根据未知数的正负决定电流的实际方向。根据未知数的正负决定电流的实际方向。3对每个节点有对每个节点有列电流方程：列电流方程：对每个回路有对每个回路有列电压方程：列电压方程：2.原则上，有原则上，有B个支路就设个支路就设B个未知数。个未知数。（恒流源支路除外）（恒流源支路除外）例外？例外？若电路有若电路有N个结点，个结点，则可以列出则可以列出？个独立方程。个独立方程。(N-1)I1I2I32.独立回路的选择：独立回路的选择：1.未知数未知数=B，已有已有(N-1)个结点方程，个结点方程，需补足需补足 B-（N-1）个方程。个方程。一般按