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1、情境万用电桥的调试与使用第1页，本讲稿共64页本章要求本章要求本章要求本章要求:1.1.1.1.理解霍夫定律、并掌握运用以上基尔霍夫定律分析电理解霍夫定律、并掌握运用以上基尔霍夫定律分析电理解霍夫定律、并掌握运用以上基尔霍夫定律分析电理解霍夫定律、并掌握运用以上基尔霍夫定律分析电路的方法；路的方法；路的方法；路的方法；2.2.2.2.理解电流的叠加定律理解电流的叠加定律理解电流的叠加定律理解电流的叠加定律,并掌握运用叠加定律分析并掌握运用叠加定律分析并掌握运用叠加定律分析并掌握运用叠加定律分析简单电路的方法；简单电路的方法；简单电路的方法；简单电路的方法；3.3.熟悉万用电桥的调试与使用方法。
2、熟悉万用电桥的调试与使用方法。熟悉万用电桥的调试与使用方法。熟悉万用电桥的调试与使用方法。情境情境2 2万用电桥的调试与使用万用电桥的调试与使用第2页，本讲稿共64页2.1 电路的三种状态电路的三种状态2.1.1 2.1.1 空载状态空载状态2.1.2 2.1.2 短路状态短路状态2.1.2 2.1.2 有载工作状态有载工作状态主要内容主要内容第3页，本讲稿共64页特征特征:开关开关断开断开2.1.1 空载状态（断路或开路状态）空载状态（断路或开路状态）I=0电源端电压(开路电压)负载功率U=U0=EP=01.开路处的电流等于零；开路处的电流等于零；I=02.开路处的电压开路处的电压U 视电路
3、情况而定。视电路情况而定。电路中某处断开时的特征电路中某处断开时的特征:I+U有源电路IRoR+-EU0+-第4页，本讲稿共64页电源外部端子被短接电源外部端子被短接2.1.2 短路状态短路状态 特征:电源端电压电源端电压电源端电压电源端电压负载功率负载功率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）短路电流（很大）短路电流（很大）U=0 PE=P=IR0P=01.1.短路处的电压等于零；短路处的电压等于零；U=02.2.短路处的电流短路处的电流I 视电路情况而定。视电路情况而定
4、。电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征:I+U有源电路IR0R+-EU0+-第5页，本讲稿共64页开关闭合开关闭合,接通电接通电源与负载源与负载负载端电压负载端电压U=IR特征特征:2.1.3 2.1.3 有载工作状态有载工作状态IR0R+-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 IR0当当当当 R R0 0R R 时，则时，则时，则时，则U U E E，表明当负载变化时，电源的，表明当负载变化时，电源的，表明当负载变化时，电源的，表明当负载变化时，电源的端电压变化不大，即带负
5、载能力强。端电压变化不大，即带负载能力强。端电压变化不大，即带负载能力强。端电压变化不大，即带负载能力强。电源输出的功率由负载决定。电源输出的功率由负载决定。P=PE P第6页，本讲稿共64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.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.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
6、方向判别参考方向判别电源：电源：U、I 实际方向相反，即电流从实际方向相反，即电流从“+”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，即电流从实际方向相同，即电流从“-”端流出。端流出。（吸收功率）（吸收功率）。第7页，本讲稿共64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:电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备在正常运行时的规定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
7、损坏)额定工作状态：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.额定值反映电气设备的使用安全性；2.额定值表示电气设备的使用能力。例：灯泡：UN=220V，PN =60W电阻：RN=100，PN =1 W 第8页，本讲稿共64页 例例1-1 在在图图1-10所所示示的的电电路路中中，已已知知E=36V,R1=2k，R2=8k，试试在在下下列列三三种种情情况况下下，分分别别求求出电压出电压U2和电流和电流I2、I3。(1)R3=8k；(2)R3=（即（即R3处断开）；处断开）；(3)R3=0（即（即R3处短接）。处短接）。图1-10 例
8、1-1 的电路第9页，本讲稿共64页（1）当R3=8 k时，电路中的总电阻为 故 图1-10 例1-1 的电路解：第10页，本讲稿共64页 （2）当R3=时，电路中的总电阻为 R=R1+R2=10 k 故 U2=R2I2=83.6=28.8 V（3）当R3=0时，R2被短路，电路中的总电阻为 R=R1=2 k I2=0图1-10 例1-1 的电路第11页，本讲稿共64页2.2基尔霍夫定律基尔霍夫定律2.2.1 2.2.1 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律2.2.2 2.2.2 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律主要内容主要内容课堂小结课堂小结第12页，本讲稿共64页2.2 基尔霍夫定律基尔霍夫定
9、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：内部不含支路的回路。内部不含支路的回路。I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1123第13页，本讲稿共64页例例例例1 1：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
10、 （共（共（共（共7 7个）个）个）个）结点结点结点结点：a a、bb、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）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第14页，本讲稿共64页2.2.1 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCLKCL定律定律定律定律)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，流向任一结点的电流等于流出该结点的在任一瞬间，流向任一结点的电流等
11、于流出该结点的电流。电流。实质实质:电流连续性的体现。电流连续性的体现。电流连续性的体现。电流连续性的体现。或或:=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1对结点对结点a：I1+I2=I3或或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。第15页，本讲稿共64页电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设电流定律可以推广应用于包围部分电路
12、的任一假设电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设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面。的闭合面。的闭合面。的闭合面。2 2推广推广推广推广I=?例例:广义结点I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V第16页，本讲稿共64页在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。电压的代数和恒等于零。电压的代数和恒等于零。电压的代数和恒等于零。2.2.22.2.2 基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（基尔霍夫
13、电压定律（基尔霍夫电压定律（KVLKVL定律定律定律定律)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1：对回路对回路2：E1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=E2或或I1R1+I3R3E1=0或或I2R2+I3R3E2=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E112 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中反映了电路中任一回路中反映了电路中任一
14、回路中反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。各段电压间相互制约的关系。各段电压间相互制约的关系。各段电压间相互制约的关系。第17页，本讲稿共64页1列方程前列方程前标注标注回路循行方向；回路循行方向；电位升电位升=电位降电位降 E2=UBE+I2R2 U=0 I2R2 E2+UBE=02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：1对回路
15、对回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_第18页，本讲稿共64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：R6I6R6I3R3+I1R1=0I2R2I4R4I6R6=0I4R4+I3R3E=0对回路对回路adbca，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I1R1+I3R3+I4R4I2R2=0应用 U=0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：I2R2 I1R1+E=0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I第19页，本讲稿共64页例例1-8图图1-25所示的电路中，所示的电路中，已知已知E1=23V,E2=6V,
16、R1=10,R2=8,R3=5,R4=R6=1,R5=4,R7=20,试求电流试求电流IAB及电压及电压UCD。第20页，本讲稿共64页解 电路中各支路电流的参考方向及回路的绕行方向如图1-25所示，各支路电压与电流采取关联参考方向。图中虚线框所示部分可看成广义节点，由于图中虚线框所示部分可看成广义节点，由于C C、D D两点之间两点之间断开，流出此闭合面的电流为零，故流入此闭合面的电流断开，流出此闭合面的电流为零，故流入此闭合面的电流I IABAB=0=0 第21页，本讲稿共64页 在回路在回路ABABCDCD中应用基尔霍夫电压定律，中应用基尔霍夫电压定律，假定回假定回路的绕行方向如图路的绕
17、行方向如图1-251-25所示，所示，可列出方程：可列出方程：由于由于IAB=0，上式代入数据可得上式代入数据可得第22页，本讲稿共64页要求：要求：要求：要求：掌握支路电流法、叠加原理等电路的基本分析方法。掌握支路电流法、叠加原理等电路的基本分析方法。掌握支路电流法、叠加原理等电路的基本分析方法。掌握支路电流法、叠加原理等电路的基本分析方法。2.3 2.3 电路的分析方法电路的分析方法第23页，本讲稿共64页2.3.1 支路电流法支路电流法支路电流法：支路电流法：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
18、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 b=3=3结点数：结点数：结点数：结点数：n n=2=21 1 1 12 2 2 2b ba a+-E E2 2R R2 2+-R R3 3R R1 1E E1 1I I1 1I I3 3I I2 23 3 3 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流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列
19、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第24页，本讲稿共64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KCLKCL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。方程。方程。3.3.应用应用应用应用KVLKVL对回路列出对回
20、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。b ba a+-E E2 2R R2 2+-R R3 3R R1 1E E1 1I I1 1I I3 3I I2 2对结点对结点对结点对结点a a：例例例例1 1：1 1 1 12 2 2 2I I1 1+I I2 2 I I3 3=0=0对网孔对
21、网孔对网孔对网孔1 1：对网孔对网孔对网孔对网孔2 2：I I11R R11+I I33R R3 3=E E1 1I I22R R2 2+I I33R 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:第25页，本讲稿共64页支路数支路数支路数支路数b b=4=4，但恒流源，但恒流源，但恒流源，但恒流源支路的电流已知，支路的电流已知，支路的电流已知，支路的电流已知，则未知则未知则未知则未知电流只有电流只有电流只有电流只有3 3个，个，个，个，能否只列能否只列能否只列能否只列3 3个方程？个方程？个方程？个方程？例例例例2 2：试求各支路电流
22、。试求各支路电流。试求各支路电流。试求各支路电流。b ba aI I2 2I I3 342V42V+I I1 11212 6 6 7 7A A3 3 c cd d1 12 2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：(1)(1)当支路中含有恒流源时当支路中含有恒流源时当支路中含有恒流源时当支路中含有恒流源时，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，所选所选所选所选回路中不包含恒流源支路回路中不包含恒流源支路回路中不包含恒流源支路回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
23、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，因电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因电压未知，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此，在此种情况下不可少列此，在此种情况下不可少列
24、此，在此种情况下不可少列KVLKVL方程。方程。方程。方程。第26页，本讲稿共64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，但恒流源，但恒流源，但恒流源支路的电流已知，则支路的电流已知，则支路的电流已知，则支路的电流已知，则未知未知未知未知电流只有电流只有电流只有电流只有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个方程。个方程。个方程。个方程。(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
25、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2 2：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 a：I I11+I I22 I I33=7=7对回路对回路对回路对回路1 1：1212I I1166I I22=42=42对回路对回路对回路对回路2 2：6 6I I22+3+3I I33=0=0b ba aI I2 2I I3 342V42V+I I1 11212 6 6 7 7A A3 3 c cd d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)可可
26、分别看成一个结点。分别看成一个结点。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因所选回路不包含因所选回路不包含因所选回路不包含因所选回路不包含恒流源支路，所以，恒流源支路，所以，恒流源支路，所以，恒流源支路，所以，3 3个网孔列个网孔列个网孔列个网孔列2 2个个个个KVLKVL方程方程方程方程即可。即可。即可。即可。第27页，本讲稿共64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b=4，且恒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
27、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2：试求各支路电流。对结点对结点a：I1+I2I3=7对回路对回路1：12I16I2=42对回路对回路2：6I2+UX=0baI2I342V+I11267A3cd12因所选回路中包含恒因所选回路中包含恒因所选回路中包含恒因所选回路中包含恒流源支路，流源支路，流源支路，流源支路，而恒流源两而恒流源两而恒流源两而恒流源两端的电压未知，端的电压未知，端的电压未知，端的电压未知，所以有所以有所以有所以有3 3个网孔则要列个网孔则要列个网孔则要列个网孔则要列3 3个个个个KVLKVL方程。方程。方程。方程。3
28、+UX对回路对回路3：UX+3I3=0第28页，本讲稿共64页例例3：电路如图2-2所示。已知E1=4 V，R1=10,E2=2 V，R2=10，Is=1 A，求电路中各电源的功率及两电阻吸收的功率。解假定各支路电流及电流源端电压的参考方向如图所示。解假定各支路电流及电流源端电压的参考方向如图所示。根据基尔霍夫电流定律得根据基尔霍夫电流定律得 I1+Is-I2=0 选定回路选定回路和回路和回路的循行方向如图所示。的循行方向如图所示。根据基尔霍夫电压定律得根据基尔霍夫电压定律得回路回路：R1I1+U-E1=0 回路回路：R2I2+E2-U=0 第29页，本讲稿共64页例例3：电路如图2-2所示。
29、已知E1=4 V，R1=10,E2=2 V，R2=10，Is=1 A，求电路中各电源的功率及两电阻吸收的功率。联立方程联立方程、，代入数据后解得代入数据后解得I1=-0.4 A,I2=0.6 A,U=8 V电压源电压源E1吸收的功率为吸收的功率为:P1=-E1I1=-4(-0.4)=1.6 W电压源电压源E2吸收的功率为吸收的功率为:P2=E2I2=20.6=1.2 W电流源电流源Is吸收的功率为吸收的功率为:Ps=-UIs=-81=-8 W （实为发出功率）两电阻吸收的功率为：两电阻吸收的功率为：P=I21R1+I22R2=(-0.4)210+0.6210=5.2 W可见，Ps=P1+P2+
30、P，整个电路中发出的功率等于吸收的功率。第30页，本讲稿共64页课堂小结1 1、用支路电流法分析电路；、用支路电流法分析电路；2 2、支路电流法的优缺点、支路电流法的优缺点 优点：最基本的方法之一，只需根据优点：最基本的方法之一，只需根据 基尔霍夫定律、欧姆定律求解；基尔霍夫定律、欧姆定律求解；缺点：当电路中支路比较多时，所需缺点：当电路中支路比较多时，所需方程多，求解不便。方程多，求解不便。第31页，本讲稿共64页2.3.2电压源电压源 任何一个实际的电源都可以用一个电动势任何一个实际的电源都可以用一个电动势E E和内阻和内阻R R0 0相相串联的理想电路元件的组合来表示，这种电路模型称为电
31、串联的理想电路元件的组合来表示，这种电路模型称为电压源模型，压源模型，简称电压源。简称电压源。图图1-13电压源与外电路的连接电压源与外电路的连接 U=E-R0I （1-16）电源的端电压电源的端电压U与输出电流与输出电流I之间之间的关系，称为电源的伏安特性。的关系，称为电源的伏安特性。直流电压源的伏安特性方程式为直流电压源的伏安特性方程式为第32页，本讲稿共64页图1-14 电压源和理想电压源的伏安特性曲线 图1-15 理想电压源模型第33页，本讲稿共64页电压源的特点：电压源的特点：（1 1）端电压固定不变，与外电路无关；）端电压固定不变，与外电路无关；（2 2）流过电压源的电流与外电路有
32、关。）流过电压源的电流与外电路有关。理想电压源实际上是不存在的，理想电压源实际上是不存在的，电源的内电阻远小于负载电阻电源的内电阻远小于负载电阻（R R0 0RRR）时，）时，电流基本恒定，也可将其认为是电流基本恒定，也可将其认为是理想电流源。理想电流源。电流源的特点：电流源的特点：（1）电流源电流与外电路无关；）电流源电流与外电路无关；（2）电流源两端的电压与外电路有关。）电流源两端的电压与外电路有关。第37页，本讲稿共64页 电电压压源源和和电电流流源源都都可可作作为为同同一一个个实实际际电电源源的的电电路路模模型型，在在保保持持输输出出电电压压U U和和输输出出电电流流I I不不变变的的
33、条条件件下下，相相互互之之间间可可以进行等效变换。以进行等效变换。其等效变换的条件是内阻其等效变换的条件是内阻R R0 0相等，相等，且且（1-18）2.3.4电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换第38页，本讲稿共64页 电压源与电流源作等效变换时应注意：电压源与电流源作等效变换时应注意：(1)(1)所所谓谓等等效效，只只是是对对电电源源的的外外电电路路而而言言的的，对对电电源源内部则是不等效的。内部则是不等效的。(2)(2)变换时要注意两种电路模型的极性必须一致，即电流变换时要注意两种电路模型的极性必须一致，即电流源流出电流的一端与电压源的正极性端相对应。源流出电流的一端与电压源
34、的正极性端相对应。第39页，本讲稿共64页(3)理想电压源与理想电流源不能相互等效变换。理想电压源与理想电流源不能相互等效变换。（4）凡是电动势为）凡是电动势为E的理想电压源与某电阻的理想电压源与某电阻R串联的有源支路，串联的有源支路，都可以变换成电流为都可以变换成电流为Is的理想电流源与电阻的理想电流源与电阻R并联的有源支路，并联的有源支路，反之反之亦然。亦然。相互变换的关系是相互变换的关系是（1-19）第40页，本讲稿共64页 例例1-51-5求求图图1-20(1-20(a a)所所示电路中的电流示电路中的电流I I和电压和电压U U。解解 根据电压源与电流源根据电压源与电流源相互转换的原
35、理，相互转换的原理，由由E1与与R0组成的电压源可以转换为电流组成的电压源可以转换为电流源，源，如图如图1-20(1-20(b b)所示。所示。其其中中第41页，本讲稿共64页故负载中的电流和电压为故负载中的电流和电压为 将将两两个个并并联联的的电电流流源源合合并并成成一一个个等等效效电电流流源源，如如图图1-1-20(c)20(c)所示。所示。其中，其中，Is2=Is1+Is=5+5=10 A R0=2 第42页，本讲稿共64页2.3.5 叠加原理叠加原理叠加原理：叠加原理：叠加原理：叠加原理：对于对于对于对于线性电路线性电路线性电路线性电路，任何一条支路的电流，都可以，任何一条支路的电流，
36、都可以，任何一条支路的电流，都可以，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。在此支路中所产生的电流的代数和。在此支路中所产生的电流的代数和。在此支路中所产生的电流的代数和。原电路原电路原电路原电路+E ER R1 1R R2 2(a)(a)I IS SI I1 1I I2 2I IS S单独作用单独作用单独作用单独作用R R1 1R R2 2(c)(c)I I1 1 I
37、I2 2+I IS SE E 单独作用单独作用单独作用单独作用=+E ER R1 1R R2 2(b)(b)I I1 1 I I2 2 叠加原理叠加原理叠加原理叠加原理第43页，本讲稿共64页由图由图由图由图(c)(c)，当，当，当，当 I ISS单独作用时单独作用时单独作用时单独作用时同理同理同理同理：I I2 2=I I2 2+I I2 2 由图由图由图由图(b)(b)，当，当，当，当E E 单独作用时单独作用时单独作用时单独作用时原电路原电路原电路原电路+E ER R1 1R R2 2(a)(a)I IS SI I1 1I I2 2I IS S单独作用单独作用单独作用单独作用R R1 1
38、R R2 2(c)(c)I I1 1 I I2 2+I IS SE E 单独作用单独作用单独作用单独作用=+E ER R1 1R R2 2(b)(b)I I1 1 I I2 2 根据叠加原理根据叠加原理根据叠加原理根据叠加原理第44页，本讲稿共64页 叠加原理叠加原理叠加原理叠加原理只适用于线性电路只适用于线性电路只适用于线性电路只适用于线性电路。不作用电源不作用电源不作用电源不作用电源的处理：的处理：的处理：的处理：E E=0=0，即将即将即将即将E E 短路短路短路短路；I Is s=0=0，即将即将即将即将 I Is s 开路开路开路开路。线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，线性电路
39、的电流或电压均可用叠加原理计算，线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，但但但但功率功率功率功率P P不能用叠加原理计算不能用叠加原理计算不能用叠加原理计算不能用叠加原理计算。例：。例：。例：。例：注意事项：注意事项：应用叠加原理时可把电源分组求解应用叠加原理时可把电源分组求解应用叠加原理时可把电源分组求解应用叠加原理时可把电源分组求解，即每个分电路，即每个分电路，即每个分电路，即每个分电路中的电源个数可以多于一个。中的电源个数可以多于一个。中的电源个数可以多于一个。中的电源个数可以多于一个。解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。解题时要标明各支路电流
40、、电压的参考方向。解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方向向向向相反相反相反相反时，叠加时相应项前要时，叠加时相应项前要时，叠加时相应项前要时，叠加时相应项前要带负号带负号带负号带负号。第45页，本讲稿共64页例例例例1 1：电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知 E=E=10V10V、I IS S=1A=1A，R R1 1=1010 R R2 2=R=R3 3
41、=5 5 ，试用叠加原理求流过，试用叠加原理求流过，试用叠加原理求流过，试用叠加原理求流过 R R2 2的电流的电流的电流的电流 I I2 2和理想和理想和理想和理想电流源电流源电流源电流源 I ISS两端的电压两端的电压两端的电压两端的电压 U US S。(b)(b)E E单独作用单独作用单独作用单独作用将将将将 I IS S 断开断开断开断开(c)(c)I IS S单独作用单独作用单独作用单独作用将将将将 E E 短接短接短接短接解：由图解：由图解：由图解：由图(b)(b)(a)(a)+E ER R3 3R R2 2R R1 1I IS SI I2 2+U US S+E ER R3 3R
42、R2 2R R1 1I I2 2+U US S R R3 3R R2 2R R1 1I IS SI I2 2+U USS 第46页，本讲稿共64页 例例例例1 1：电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知 E=E=10V10V、I IS S=1A=1A，R R1 1=1010 R R2 2=R=R3 3=5 5 ，试用叠加原理求流过，试用叠加原理求流过，试用叠加原理求流过，试用叠加原理求流过 R R2 2的电流的电流的电流的电流 I I2 2和理想电流源和理想电流源和理想电流源和理想电流源 I ISS两端的电压两端的电压两端的电压两端的电压 U US S。(b)(b)E E单独
43、作用单独作用单独作用单独作用(c)(c)I IS S单独作用单独作用单独作用单独作用(a)(a)+E ER R3 3R R2 2R R1 1I IS SI I2 2+U US S+E ER R3 3R R2 2R R1 1I I2 2+U US S R R3 3R R2 2R R1 1I IS SI I2 2+U USS 解：由图解：由图解：由图解：由图(c)(c)第47页，本讲稿共64页课堂练习：如图电路，用叠加原理计算电流I。4462I10A8V44628VIs446210A对电流源作用的电路采用KVL定律有：第48页，本讲稿共64页受控源电路的分析受控源电路的分析独立电源：独立电源：独立
44、电源：独立电源：指电压源的电压或电流源的电流不受指电压源的电压或电流源的电流不受指电压源的电压或电流源的电流不受指电压源的电压或电流源的电流不受外电路的控制而独立存在的电源。外电路的控制而独立存在的电源。外电路的控制而独立存在的电源。外电路的控制而独立存在的电源。受控源的特点：受控源的特点：受控源的特点：受控源的特点：当控制电压或电流消失或等于零时，当控制电压或电流消失或等于零时，当控制电压或电流消失或等于零时，当控制电压或电流消失或等于零时，受控源的电压或电流也将为零。受控源的电压或电流也将为零。受控源的电压或电流也将为零。受控源的电压或电流也将为零。受控电源：受控电源：受控电源：受控电源：
45、指电压源的电压或电流源的电流受电路中指电压源的电压或电流源的电流受电路中指电压源的电压或电流源的电流受电路中指电压源的电压或电流源的电流受电路中其它部分的电流或电压控制的电源。其它部分的电流或电压控制的电源。其它部分的电流或电压控制的电源。其它部分的电流或电压控制的电源。第49页，本讲稿共64页例例2：试求电流试求电流试求电流试求电流 I I1 1。解法解法解法解法1 1：用支路电流法：用支路电流法：用支路电流法：用支路电流法对大回路对大回路对大回路对大回路：解得解得解得解得：I I11=1.4A=1.4A2 2I I11 I I22+2+2I I1 1=10102 2I I1 1+_ _10
46、V10VI I1 1+3A3A2 2 1 1 I I2 2a a对结点对结点对结点对结点a a：I I1 1+I I2 2=3=3第50页，本讲稿共64页例例2：试求电流试求电流试求电流试求电流 I I1 1。2 2I I1 1+_ _10V10VI I1 1+3A3A2 2 1 1 I I2 2a a解法解法解法解法2 2：用叠加原理：用叠加原理：用叠加原理：用叠加原理2 2I I1 1 +_ _10V10VI I1 1+2 2 1 1 电压源作用：电压源作用：电压源作用：电压源作用：2 2I I1 1+I I1 1 +2+2I I1 1 =1010I I1 1 =2A2A电流源作用：电流源
47、作用：电流源作用：电流源作用：对大回路对大回路对大回路对大回路：2 2I I1 1 (-3(-3 I I1 1)1+21+2I I1 1=0 0 I I1 1=0.6A0.6AI I1 1=I=I1 1+I I1 1=2 2 0.6=1.4A0.6=1.4A2 2I I1 1+_ _I I1 1 3A3A2 2 1 1 I2第51页，本讲稿共64页课堂小结1 1、叠加定理反映了线性电路的基本性质；、叠加定理反映了线性电路的基本性质；2 2、用叠加定理分析电路；、用叠加定理分析电路；3 3、含有受控源电路的分析。、含有受控源电路的分析。第52页，本讲稿共64页电路分析方法小结电路分析方法小结电路
48、的分析方法电路的分析方法电压源和电流源的等效变换电压源和电流源的等效变换叠加定理叠加定理支路电流法支路电流法总结：每种方法的特点，适用于什么情况？第53页，本讲稿共64页习题讲解第54页，本讲稿共64页2-9 试用叠加定理求解图2-16所示电路中的电流I。第55页，本讲稿共64页2-11 电路如图2-18所示，I=1A，试求电动势E。第56页，本讲稿共64页2.4 万用电桥的调试和使用目的：目的：掌握掌握QS18A型万用电桥的面板设置及其操作方法；型万用电桥的面板设置及其操作方法；会用会用QS18A型万用电桥测量电阻器的阻值。型万用电桥测量电阻器的阻值。第57页，本讲稿共64页2.4.1万用电
49、桥工作原理万用电桥工作原理万用电桥介绍：电桥法是一种比较测量法，它把被测量与同类性质的已知标准量相比较，从而确定被测量的大小。电桥主要由电桥电路、信号源和指零电路三部分组成。万用电桥可以测量电阻器、电容器和电感器，测量时通过切换开关将电桥内标准电阻、标准电容与被测元件组合成不同的电桥以满足不同的测量要求。第58页，本讲稿共64页2.4.1万用电桥工作原理万用电桥工作原理工作原理：工作原理：常见的四臂电桥电路中除一个桥臂接入被测元件常见的四臂电桥电路中除一个桥臂接入被测元件Rx外，其余三外，其余三个桥臂均接入已知标准元件，如下图所示：一个桥臂接入可调标准元件个桥臂均接入已知标准元件，如下图所示：
50、一个桥臂接入可调标准元件R1，另外两个桥臂接入固定值的标准元件，另外两个桥臂接入固定值的标准元件R2、R3。电桥调节平衡时对。电桥调节平衡时对角点电位相等，即电流为零，此时指示仪指示为零。再利用电桥平角点电位相等，即电流为零，此时指示仪指示为零。再利用电桥平衡条件衡条件R1R3=R2Rx计算即可得被测量的数值。计算即可得被测量的数值。电桥的原理图BDR1RxR2R3IV第59页，本讲稿共64页2.4.2电阻的测量电阻的测量有效有效数字数字n n误误差差倍倍率率1010n n1.从五色环判断电阻的大概值。第60页，本讲稿共64页2.4.2电阻的测量电阻的测量2、根据五色环的读数，旋动量程开关放在