【电工技术】2电路的分析方法

S t=0 + _ US R
+
−
i
t→∞结束暂态,进入新稳态
uR C
uC 变量值需标明时刻：
uC(0-)、uC(0+)、uC(∞)、uC (t)
例2:求uC(0+)、 iC(0+),设S动作前电路稳定
R2 4 = 12 × = 8V uC (0-) = U S 2+4 R1 + R 2
根据换路定则：uc ( 0 ) = uc ( 0 ) = 8 V
S V R uR
US = 0.5A i L( 0 + ) = i L( 0 − ) = R
uR ( 0 + ) = iL ( 0 + ) × R = 0.5 × 20 = 10V
u(0+ ) = − iL (0+ ) × R0 = 0.5 × 10 × 103 = −5000V
uL (0 + ) = u( 0 + ) − uR (0 + ) = −5000 − 10 = −5010V
RC电路的暂态响应
uC = U 0 e
−t / τ
τ=RC 越大, 暂态过程越长 一阶RC零输入电路的 暂态响应曲线 为RC放电过程
(t ≥ 0) (t＞0) (t＞0)
i C
U0
uR = −Βιβλιοθήκη 0e−t / τU 0 −t / τ i=− e R
t=0
R uR
0 i U0 uC − R − U 0
+
−
t=0-
换 路
t=0+
t
换路前后虽电路不同,但换路后 瞬间uC和iL保持不变。
0 暂态过程
换路定则只对uC和iL,其他电量都会发生突变

[解] 设电阻 R4 两端电压的极性及流过它的电流 I 的参考方向如图示。
沿顺时针方向列写回路
b + U2 – U1 –
a+
c 的 KVL 方程式，有
–
U3
I+
U1 + U2 – U3 – U4 + U5 = 0 代入数据，有
– U5
+
+R4 U4 – d
(–2)+ 8 – 5 – U4+(–3)= 0 U4 = – 2 V U4 = – IR4
R
–
–
+
图 (a)
图 (b)
图 (c)
欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。
U 、I 参考方向相同
表达式
U =R I
U、 I 参考方向相反 U = –RI
图 (b) 中若 I = –2 A，R = 3 ，则 U = – 3 ( –2 ) = 6 V
电压与电流参 考方向相反
电流的参考方向 与实际方向相反
最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素 法分析暂态过程。
1.1 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际要电起路不，同在作一用定的条元件件下或常器忽 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而压突器出、其电主动要机电、磁电性池质、，电把阻它器看 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
R=
R1 R2
R1 + R2
[例 1] 图示为变阻器调节负载电阻 RL 两端电压的 分压电路。 RL = 50 ，U = 220 V 。中间环节是变阻器， 其规格是 100 、3 A。今把它平分为四段，在图上用 a,b,c,d,e 点标出。求滑动点分别在 a,c,d,e 时，负载和变 阻器各段所通过的电流及负载电压，并就流过变阻器的

RLC并联电路的相量图如图2.11.3所示。
图2.11.3 RLC并联电路相量图
. U R L . I C B=B L C . I . I . U R L . I. I ' Ψ C B<B C L L .. . I I I + C . I . U . I R L . I ' Ψ C B>B C LL .. . I I I + C . I
式中，Y称为复导纳（简称导纳），实部是电导G，虚部是B=BC-BL，称
为电纳，单位均为西门子（S）。
Y=G+j(BC-BL)=G+jB
6
二、知识准备
将Y写成指数形式，则 Y G2 B2 arctan B Y ' G
式中，导纳模 Y G2 B2 ，单位为西门子（S）， 导纳角 ' arctan B G 导纳模|Y|、G、B构成导纳三角形如图2.11.2。
图2.11.4电路图
12
. U R .I . I C . I
三、操作训练
•
解：以电压 U 为参考相量，画出相量图如图2.11.5所示，
图2.11.5 相量图
13
三、操作训练
由相量图可见，
•
IR
•
、I C
和
•
I
组成直角三角形，故可得：
I IR2 IC2 62 82 10A
故电流表A的读数为10A。
19
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谢 谢！
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•
•
IR
U R
•
GU
•
•
•U U
•
IL
jL
jX L

（3）叠加
第一篇 电路分析 二、例题
例2：用叠加定理求U1、U2、U3、U4。 解：（1）画叠加电路图
（2）计算各叠加电路图
第一篇 电路分析 二、例题
例2：求U1、U2、U3、U4。 解：（1）画叠加电路图 （2）计算各叠加电路图
（3）叠加
第一篇 电路分析 二、例题
例2：求U1、U2、U3、U4。 解：（1）画叠加电路图 （2）计算各叠加电路图
第一篇 电路分析
第四节 叠加原理
一、叠加定理基本概念 二、例 题
第一篇 电路分析 一、叠加定理基本概念
叠加原理： 线性电路中，任一电流或电压都是电路中各个独立
电源单独作用时，在该处产生的电流或电压的叠加。 注意：
•不适用于非线性电路 •不作用的独立电源置零 •对含有受控源的电路，受控源应保留在各叠加 电路中。
例1：用叠加定理求I。 解：（1）画叠加电路图
（2）计算各叠加电路图
第一篇 电路分析 二、例题
例1：用叠加定理求I。 解：（1）画叠加图 理求I。 解：（1）画叠加图 （2）计算各叠加图
第一篇 电路分析 二、例题
例1：用叠加定理求I。 解：（1）画叠加图 （2）计算各叠加图
（3）叠加
第一篇 电路分析 二、例题
例3：已知US3＝US4，当S合在A点时，I＝2A；S合在B点 时，I＝－2A。试用叠加定理求S合在C点时的I。
解： 当S合在A点时 当S合在B点时
电压源US3单独作用时的电流 当S合在C点时，得电流I为
•功率计算不能使用迭加原理。
第一篇 电路分析 一、叠加定理基本概念
叠加原理： 线性电路中，任一电流或电压都是电路中各个独立
电源单独作用时，在该处产生的电流或电压的叠加。