当前位置：文档之家 › 《电路的分析方法》PPT课件

《电路的分析方法》PPT课件

  • 格式：ppt
  • 大小：2.61 MB
  • 文档页数：10

下载文档原格式

  / 10

合集下载

3-电路的分析方法PPT模板

3-电路的分析方法PPT模板
如左图所示电路，应用叠加定理分析时，可先分解为两个 分电路。以支路电流I1为例。如中图所示，当US1单独作用时， 可求得分电流I1′；如右图所示，当US2单独作用时，可求得分 电流I1″。则I1＝I1 ′－I1 ″ 。
通过上述分析可知，应用叠加定理求解电路的步骤 如下：
1．把原电路分解为每个电源单独作用的分电路，标 定每个电路电流和电压的参考方向。
通过上述分析可知，应用支路电流法求解的步骤（假 设电路中有n个节点，b条支路）：
1．标定各支路电流的参考方向及回路绕行方向。 2．应用基尔霍夫电流定律列出n－1个节点电流方程。 3．应用基尔霍夫电压定律列出b－（n－1）个回路电 压方程，通常选择独立回路。 4．联立方程，求解各支路电流。
【例1-6】如下图所示，试求电路中的U1和I2。
I US1 US2 140 90 2（A） R1 R2 20 5
等效电路的开路电压U0为： U0 US1 IR1 140 2 20 100（V）
如右图所示，等效电阻R0为：
R0
R1R2 R1 R2
20 5 20 5
4（Ω）
于是可得支路电流I3为：
I3
U0 R0 R3
100 46
个电压源和电阻串联的电路模型来等效代替，如下图所示，
该电压源的电压US等于有源二端网络的开路电压U0，电阻等 于有源二端网络内部所有电源都不起作用（电压源短路，电
流源开路）时，所得到的无源二端网络的等效电阻R0。这就 是戴维南定理。
应用戴维南定理求解电路的步骤如下：
1．把待求支路从电路中断开，其余部分即形成一个 有源二端网络，求其等效电路的U0和R0；
【例1-7】如左图所示电路，已知US＝6V，IS＝3A，R1 ＝2Ω，R2＝4Ω。试用叠加定理求电路的各支路电流，并计 算R2上消耗的功率。

第二章 电路的分析方法

第二章 电路的分析方法

电路分析基础
回路电流法求解电路的步骤
选取自然网孔作为独立回路,在网孔中标出各回路电流
的参考方向,同时作为回路的绕行方向; 支路上的互阻压降由相邻回路电流而定;
建立各网孔的KVL方程,注意自电阻压降恒为正,公共 联立求解方程式组,求出各假想回路电流. .
它们与回路电流之间的关系,求出各支路电流.
返节目录
电路分析基础
思考 练习
用结点电压法求解下图所示电路,与回路电流法相比较, 能得出什么结论? US3 R I A+ - 3 3 B
IS1 I1
R1
I4
R4
I5
R5
I2
R2
IS2
此电路结点n=3,用 结点电压法求解此电 路时,只需列出3-1=2 个独立的结点电压方 程式:
U S3 1 1 1 1 ( + + )V A V B = I S1 + R1 R 3 R 4 R3 R3 ( U 1 1 1 1 + + )V B V A = I S2 S3 R 2 R3 R5 R3 R3
返节目录
电路分析基础
结点电压法应用举例
用结点电压法求解结点n=2的复杂电路时,显然只需 列写出2-1=1个结点电压方程式,即: US
例
① I2 R2 + US2 _ I3 R3 I4 R4
-
V1 =
∑R ∑
S
I1 R1 + US1 _
1 R
+
US4
此式称弥尔曼 定理.是结点 电压法的特例
直接应用弥尔曼定理求V1
返节目录
电路分析基础
第1节 支路电流法
定义
以支路电流为未知量,根据基尔霍夫两定律列出必 要的电路方程,进而求解客观存在的各支路电流的方 法,称支路电流法 支路电流法.

电路分析基础ppt课件

电路分析基础ppt课件
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基本的定律 之一，它指出在纯电阻电路中，电压 、电流和电阻之间的关系为 V=IR，其 中 V 是电压，I 是电流，R 布问题的 定律
VS
详细描述
基尔霍夫定律包括两个部分：基尔霍夫电 流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（ KVL）。基尔霍夫电流定律指出，对于电 路中的任何节点，流入节点的电流之和等 于流出节点的电流之和；基尔霍夫电压定 律指出，对于电路中的任何闭合回路，沿 回路绕行一圈，各段电压的代数和等于零 。
电路分析基础PPT 课件
目 录
• 电路分析基础概述 • 电路元件和电路模型 • 电路分析的基本定律和方法 • 交流电路分析 • 动态电路分析 • 电路分析的应用实例
01
电路分析基础概述
电路分析的定义
电路分析
电路分析的方法
通过数学模型和物理定律，研究电路 中电压、电流和功率等参数的分布和 变化规律的科学。
时不变假设
电路中的元件参数不随时间变化， 即电路的工作状态只与输入信号的 幅度和相位有关，而与时间无关。
02
电路元件和电路模型
电阻元件
总结词
表示电路对电流的阻力，是电路中最基本的元件之一。
详细描述
电阻元件是表示电路对电流的阻力的一种元件，其大小与材料的电导率、长度 和截面积等因素有关。在电路分析中，电阻元件主要用于限制电流，产生电压 降落和消耗电能。
二阶动态电路的分析
总结词
二阶RLC电路的分析
详细描述
二阶RLC电路是指由一个电阻R、一个电感L和一个电容C 组成的电路，其动态行为由二阶微分方程描述。通过求解 该微分方程，可以得到电路中电压和电流的变化规律。
总结词
二阶动态电路的响应

电路电路分析方法PPT课件

电路电路分析方法PPT课件

树
树支：构成树的支路
连支：属于G而不属于T的支路
特点
1）对应一个图有很多的树 2）树支的数目是一定的：
bt n 1
连支数： bl b bt b (n 1)
第6页/共48页
回路 (Loop)：
L是连通图的一个子图，构成一条闭合路径，并满足： (1)连通(2)每个节点关联2条支路
123 75
支路电流法的特点：
支路法列写的是 KCL和KVL方程， 所以方程列写方便、直观，但 方程数较多，宜于在支路数不多的情况下使用。
第16页/共48页
例1.
I1 7
+ 70V
–
求各支路电流及电压源各自发出的功率。
a
I2
1 +
6V –
11 2
b
解
(1) n–1=1个KCL方程：
I3
节点a：–I1–I2+I3=0
选取独立回路，使理想电流源支路仅仅属于一个回路, 该回路电流即 IS 。
例
R1
R2
RS
+
i1
iS i2
US _
R4
i3
R3
第28页/共48页
与电阻并联的电流源，可做电源等效变换
I
º
IS
转换
R
º
4.受控电源支路的处理
I
+
º
RIS _
R º
对含有受控电源支路的电路，可先把受控源看作独立电源按上述方法 列方程，再将控制量用回路电流表示。
列方程
节点电压法列写的是结点上的KCL方程，独立方 程数为：
(n 1)
与支路电流法相比，方程数减少b-(n-1)个。

电路的分析方法

电路的分析方法

WXH
例题 求图示电路的电流I。
I
I
电阻的串并联等效变换
WXH
R1
R5
R3
R1
R5
R3
E R2
E
R4
R2
R4
9
2020年3月26日星期四
WXH
例题 求图示电路的电流I。
I
I
电阻的串并联等效变换
WXH
R1
R5
R3
R1
R5
R3
E
E
R2
R4
R2
R4
10
2020年3月26日星期四
§2-2 电阻的星形联接和三角形联接的等效变换
R12
R1
R2
R1R 2 R3
R 23
R2
R3
R 2R 3 R1
R 31
R3
R1
R 3R1 R2
12
2020年3月26日星期四
WXH
△→ Y
电阻的星形联接和三角形联接的等效变换
WXH
R1
R12
R12R 31 R 23 R31
R2
R12
R12R 23 R 23 R31
R3
R12
R 23R 31 R 23 R31
6
解：（1）求开路电压
等效电路
UOC=4×2－18=－10V I= -1A
（2）求等效电阻R0
R0= 4
也可以用电源等效变 换法求得。
（3）画出等效电路
44
2020年3月26日星期四
戴维宁定理与诺顿定理
WXH
WXH
例题： 电路如图所示，试求电路I。
4 18V +
I 2A 6

电路原理电路的分析方法

电路原理电路的分析方法

设电路含有n个节点，b条支路，则
（1）独立节点为（n－1）个，因此有（n－1）个KCL独立方程。 （即独立KCL方程：（n-1）个）
（2）平面网孔有b－（n－1）个，因此有b－（n－1）个KVL独 立方程。（即独立KVL方程：b-(n-1)个（平面电路的网孔数）
（3）b条支路共有b个VCR方程。故总的独立方程为2b个。（即
第3章 线性电路分析方法
简单电路：仅有一个独立节点或一个回路. 复杂电路：含有多个节点或回路。
平面电路：可画在一个平 面上，且使各条支路除连 接点外不再有交叉支路的 电路。
对于平面电路，可以引入 网孔的概念。
精选课件
1
支路法：
3.1 2b方程法
定义：以支路电压、支路电流为待求量列写电路方程
求解电路的方法。
ia
(1) 选择网孔电流,参考 方向取顺时针方向；
I2 ib
(2) 列写网孔电流方程：
15ia - 5 ib = 40 - 5ia +20 ib = 5 (3) 解网孔电流
ia = 3A
ib = 1A
(4) 求各支路电流 I1 =ia = 3A I2 = ib = 1A I3 = ia - ib = 2A
i1 = Ia i2=Ia - Ib
i1
i2
i3
i3=Ib i4=Ia - Ic i5=Ic
i6
i4
i5
i6=Ic - Ib
独立性：网孔电流彼此独立，不能互求。
节点1: - i1 + i2 + i3=0
用网孔电流表示: - Ia +(I精a选-课Ib件) + Ib=0
8
三、网孔电流法：u(Isb6-+IaI)aRR46+-u(Isb5-+Ic)(RIa-2I+c)Rus52+-(uIas-1I+b)IbRR41==00

第2章电路分析方法-PPT精品文档


E U
4 解联立方程组
根据未知数的正负决定电流的实际方向。 （2-11）
支路电流法的优缺点
优点：支路电流法是电路分析中最基本的
方法之一。只要根据克氏定律、欧
姆定律列方程，就能得出结果。
缺点：电路中支路数多时，所需方程的个
数较多，求解不方便。
a b
支路数 B=4
需列4个方程式
（2-12）
2.1.2 结点电压法
结点电位的概念：
在电路中任选一结点，设其电 位为零（用 标记），此点称为 参考点。其它各结点对参考点的电 压，便是该结点的电位。记为： “VX”（注意：电位为单下标）。
（2-13）
注意：电位和电压的区别。 电位的特点：电位值是相对的，参考点选 得不同，电路中其它各点的电位也将 随之改变； 电压的特点：电路中两点间的电压值是固 定的，不会因参考点的不同而改变。
R + E R 2R R 2R 2R 2R
-
+
-E
2R
（2-3）
对于复杂电路（如下图）仅通过串、并联无法求解， 必须经过一定的解题方法，才能算出结果。 如： I2
I1
I6 R6
I3
I4
I5
+
E3
-
R3
（2-4）
§2.1 基本分析方法
2.1.1 支路电流法
未知数：各支路电流。 解题思路：根据克氏定律，列结点电流和回路电 压方程，然后联立求解。
1 1 1 1 E 5 V V B A R R R 3 R 4 R 5 3 5
（2-18）
结点电流方程： A点： 1 B点：
I I2 I3 I3 I4 I5

电路及分析方法PPT课件


1 Cu2(t)
0
2
即
WC
1 Cu2 2
第30页/共81页
例1.3 电容元件及其参考方向如图所示，已知u =
-60sin100t V，电容储存能量最大值为18J，求电容C
的值及 t = 2π/300 时的电流。
解： 电压 u 的最大值为60V，所以
+ i
1 C 602 18 2
C
36 602
36 3600
UE
U E
第12页/共81页
注意：
1. i、u、e 的参考方向可任意假定。但一经选定，分 析过程中不应改变。
2. 电路中标出的方向一律指参考方向。
3. 同一元件的 u、 i 同方向，称为关联参考方向。
+
–
U
I
I R或 U
+ I
RU
– I
R 或U
R
–
+
–
+
关联参考方向
非关联参考方向
第13页/共81页
A
A
U
U
B
U=4V
B
U= -4V
第11页/共81页
电源两端的电压
结论： 当电压的参
电动势正方向表示电位升
考方向与电动
电压正方向表示电位降
势的参考方向
A
相反时 U E
A
当电压的参
E
U
E
U 考方向与电动 势的参考方向
B
B
相同时
E 5V
E 5V
U E
U VA VB 5V U VB VA 5V
1.2.5 功率的计算
功率是电场力在单位时间内所做的功。

电路分析电路分析方法PPT课件


+ US1
–
iA
i5 R5
iB
+ –US2
网孔电流是一组彼此独 立无关的变量。
.
− US4+ R4
i4 iC
R6
i6
+− US3
R3 i3 5
例１：试列写下图所示电路的网孔方程组
解：
+ US1
–
Байду номын сангаас
R1
R4
R3I1
R5 R6 I2
IS
(R1 + R3 + R5) I1-R5 I2-R3I3= US1
US2 +–
§2-1 网孔分析法
网孔分析法是以网孔电流为未知量，利用KVL 定律列出方程组，进而求得电路响应的分析方法。
网孔分析法只适用于求解平面电路。
求解量 (未知数)：网孔电流
求解量数目(方程数)：网孔数 m 列方程依据： KVL定律
网孔电流是一组完备的变量： i1 R1
R2 i2
求出网孔电流，即可方 便地求得各支路电流。
求解量数目(方程数)：节点数 n− 1
列方程依据： KCL定律 节点电压是一组完备的变量：
1
i1
i5
G5 2
i3 3
求出节点电压，即可方
G1
i2 G3 i4
便地求得各支路电压。 节点电压是一组彼此独
iS G2
G4
立无关的变量。
.
4
12
[例] 列出图示电路的节点电位方程组。
R3
解：选d点作为参考点，有Vd = 0
+
uo
u–
uo 非线性区
uo
实
UOM

电工技术--第二章 电路的分析方法

I1
A
R1 Us1 R2
I2
R3 Us2 B
I3
A
I1 '
A
I2' I1"
R1 Us1
R2
R1
R2
I2"
R3
I3'
+
R3 Us2
I3 "
B
B
A
I1
R1 R2
A
I2
R3
A
I2'
R3
I1' I3
R1
R2
I1" I3'
R1
R2
I2"
R3
Us1 Us2
=
Us1
+
Us2
I3"
B
B
B
解： I1
U S1 R 2R 3 R1 + R2 + R3
例1 ：
I1 R1 I3
a
I2 R2 R3 2 +
对结点 a： I1+I2–I3=0 对网孔1： I1 R1 +I3 R3=E1 E2 对网孔2： I2 R2+I3 R3=E2
+ E1
-
1
-
b
联立求解各支路电流
例：试求各支路电流。
a
c
支路中含有恒流源 I3 注意：当支路中含有恒流源 时，若在列KVL方程时，所选 回路中不包含恒流源支路
+
U -
I RL
Ro Uo
+
+ _
I RL
网络
U B
B 有源二端网络
戴维南等效电路
任意一个线性有源二端网络对外都可等 效为等效电压源。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

IR1
IR3
IU1
R1 + IS
R3
+ U1S U1 -
-
R2
I
解（1）
1Ω + 2A
I
R
+ 10V
1Ω
I ＝6A
-
10A
2A
I
1Ω
1Ω
12A 1Ω
I
解（2）
由KCL得 -IR1 –I+ IS ＝0
1Ω IR1 ＝ IS -I＝2 –6 = -4A
IR3 ＝U1 / R3 ＝10/5=2A
由KVL得 IS R2 –U1S+ IR ＝0 U1S＝IS R2 + IR ＝2 ×2+6 ×1 ＝10V
RL 2Ω
I=10/2=5A U＝10V 2A
RL 2Ω
习题：P38[练习与思考] 2.1.3 P73习题2.1.3
§2-2 电阻星形联接与三角形联接的等效变换
三端网络： 具有三个端钮同外部网络相联的网络。
一、星形三端电阻网络（Y形）
(1) R1 G1
R2 (2) G2
R3 G3
(3)
三、三端电阻网络的等效变换
△→Y的等效变换
R1
R12
R12 R13 R23
R13
R2
R12
R12 R23 R23 R13
R3
R12
R23 R13 R23 R13
二、三角形三端电阻网络（△形）
(1)
R12
(2)
G12
R13 G13
R23 G23
(3)
Y→△的等效变换
G12
G1G2 G1 G2 G3
G23
G1
G2G3 G2 G3
G13
G1
G1G3 G2 G3
对于由三个相等的电阻组成的三端电阻网络
△→Y的等效变换
Y→△的等效变换
RY
1 3
R
R 3RY
例：如图所示网络，已知R1＝R3＝R4＝6Ω， R2＝R5＝R6＝2Ω，试求端钮a 、b间的等效电阻R0。
R5
R4 R6
a
6Ω
a
6Ω
R1
R2
R3
b
6Ω
6Ω 6Ω
6Ω
b
3Ω
a
3Ω 3Ω b
a
R0 b
解：R0＝2Ω
+
6V
2A
-
6Ω
3Ω
+ 4V -
4Ω
I
+ 8V
1Ω
-
2Ω
2Ω
+ 4V
I
-
1Ω
4Ω
2A
2A
2Ω
3Ω
6Ω
+ 4V -
I 2A 4Ω
1A 4Ω
1Ω
1Ω
4Ω
4A
2Ω
+ 4V
2Ω
-
4Ω
I 3A 2Ω 1Ω
例2.3.3：见书46页
I 1Ω
I
23 2A 1 2
例2.3.4：U1＝10V，IS＝2A，R1 ＝1Ω， R2 ＝2Ω，R3＝5Ω，R ＝1Ω。 （1）求I ；（2）求IU1、U1S ；（3）分析功率平衡。
-
-
E 230 Is R0 1 230 A
R0‘ ＝R0＝1Ω
I 230 10A 1 22
U0 110 10V
P0 10 10 100W
U0' U 10 22 220V
P0'
U2 R
220 2 1
48400 W
例2.3.2 :试用等效变换的方法计算图中1Ω电阻上的电流I。
2Ω
IS 电路符号：
IS
I
2 实际电流源
R0‘
约束方程：
I
Is
U R0 '
三 实际电源模型的等效变换
等效：电源对外部电路的激励或外电路对电源的响应相同。
1 电流源变换为电压源
I
IS
+
R0‘ R U -
I
R0
+
+
RU
E
-
-
I
Is
U R0 '
U＝ R0‘IS －R0‘I
两式相减得： R0‘IS －E －(R0‘－R0)I ＝0
R0＝R0‘ E＝R0‘IS
U＝E－R0I
2 电压源变换为电流源 用同样的分析方法可知
Is
E R0
R0‘＝R0
例2.3.1 :有一直流发电机，E=230V，R0＝1Ω。 （1）将其等效为一个电流源。 （2）当RL＝22Ω时，求内阻的功耗和压降。
解（1） + E -
解（2）
I
I
R0
+
RU
IS
+
R0‘ R U
在图（b）中除去（短接）与理想电流源串联的理想电压源，对计算结果有无影
响？（2）判别理想电压源和理想电流源，何者为电源，何者为负载？（3）试分
析功率平衡关系。
+
解（1）
2A
+
10V -
RL 2Ω 2A
10V -
RL （a）I=10/2=5A ，U＝10V 2Ω (b)I＝2A，U＝2×2＝4V
+
10V -
IU1 –IR3 + IR1＝0 IU1＝IR3 – IR1＝2 –(-4)=6
解（3） PU1 ＝10 × 6＝60W PIS ＝10 × 2＝20W
PR1 ＝16×1＝16W PR3 ＝4×5＝20W
PR2 ＝4×2＝8W PR ＝36×1＝36W
PU1 + PS1 ＝ PR1 + PR2 + PR2 + PR
例2.2.1 见书P40
§2-3 电压源、电流源及其等效变换
一 电压源：
1 理想电压源： 如果一个二端元件的端电压，在任意时刻不随通过它的电流 变化而变化，这种二端元件称为理想电压源，简称电压源。
电路符号：
2 实际电压源：
+
-
E
实际电压源约束方程： U＝E－R0I 电动势E就可以理解为理想电压源
+ E
3 所谓等效指的是对外电路等效，而对内电路是不等效的。
例：当实际电流源对外电路开路时 当实际电压源对外电路开路时
ps IS 2R0 '
P=0
[练习与思考] +9V
3Ω
2.3.1 3A 3Ω
-
2A
Ʊ
在图2.3.15所示的两个电路中，（1）负载电阻RL中的电流I及其两端的
电压U各为多少？如果在图(a)中除去（断路）与理想电压源并联的理想电流源，
在进行电源模型等效变换时，要注意的几个问题： 1 电流源的参考方向与电压源的参考方向相对应。 2 对外电路而言，与电压源并联的电阻或电流 IS
源 可当作开 路处理；与电流源串联的电阻 或电压源可当作短路处理。
IS R0‘
R0 + R0‘ E -
I
IS’
IS
IS -IS’+ I=0
IS
IS =IS’
第二章 电路的分析方法
§2-1 电阻串并联联接的等效变换
1 电阻的串联 R Ri
2 电阻的并联
1 R
1 Ri
例2.1.1 请看书 35页。
例2.1.2 请看书 35页。
[练习与思考]
2.1.1 试估算图2.1.7所示电路中的电流I。
20/500=0.04mA 20/10=2mA
2.1.2 通常电灯开得愈多，总负载电阻愈大还是愈小？ 愈小。
- R0
+
U
-
实际电压源的电动势E和内阻R0 的测量：
方法一： 用两次不同的负载接入分别测得U1、U2、 I1、I2。
U1＝E－R0I1 U2＝E－R0I2
方法二： 用电动势仪测量E，再测短波路电流IS R0＝E/ IS
二 电流源 1 理想电流源：
如果一个二端元件的电流，在任意时刻不随它的端电压的 变化而变化，这种二端元件称为理想电流源，简称电流源。