第2章 线性电阻电路的分析方法
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第⼆章电路的分析⽅法(答案)第⼆章电路的分析⽅法本章以电阻电路为例,依据电路的基本定律,主要讨论了⽀路电流法、弥尔曼定理等电路的分析⽅法以及线性电路的两个基本定理:叠加定理和戴维宁定理。
1.线性电路的基本分析⽅法包括⽀路电流法和节点电压法等。
(1)⽀路电流法:以⽀路电流为未知量,根据基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)列出所需的⽅程组,从中求解各⽀路电流,进⽽求解各元件的电压及功率。
适⽤于⽀路较少的电路计算。
(2)节点电压法:在电路中任选⼀个结点作参考节点,其它节点与参考节点之间的电压称为节点电压。
以节点电压作为未知量,列写节点电压的⽅程,求解节点电压,然后⽤欧姆定理求出⽀路电流。
本章只讨论电路中仅有两个节点的情况,此时的节点电压法称为弥尔曼定理。
2 .线性电路的基本定理包括叠加定理、戴维宁定理与诺顿定理,是分析线性电路的重要定理,也适⽤于交流电路。
(1)叠加定理:在由多个电源共同作⽤的线性电路中,任⼀⽀路电压(或电流)等于各个电源分别单独作⽤时在该⽀路上产⽣的电压(或电流)的叠加(代数和)。
①“除源”⽅法(a)电压源不作⽤:电压源短路即可。
(b)电流源不作⽤:电流源开路即可。
②叠加定理只适⽤于电压、电流的叠加,对功率不满⾜。
(2)等效电源定理包括戴维宁定理和诺顿定理。
它们将⼀个复杂的线性有源⼆端⽹络等效为⼀个电压源形式或电流源形式的简单电路。
在分析复杂电路某⼀⽀路时有重要意义。
①戴维宁定理:任何⼀个线性含源的⼆端⽹络,对外电路来说,可以⽤⼀个理想电压源和⼀个电阻的串联组合来等效代替,其中理想电压源的电压等于含源⼆端⽹络的开路电压,电阻等于该⼆端⽹络中全部独⽴电源置零以后的等效电阻。
②诺顿定理:任何⼀个线性含源的⼆端⽹络,对外电路来说,可以⽤⼀个理想电流源和⼀个电阻的并联组合来等效代替。
此理想电流源的电流等于含源⼆端⽹络的短路电流,电阻等于该⼆端⽹络中全部独⽴电源置零以后的等效电阻。
3 .含受控源电路的分析对含有受控源的电路,根据受控源的特点,选择相应的电路的分析⽅法进⾏分析。
第2章 线性电阻电路的分析内容:网络方程法:支路电流法、节点电压法、回路电流法。
线性电路定理:替代定理、戴维宁定理、诺顿定理。
2.1 电阻的串联、并联和混联电路分析线性电阻电路的方法很多,但基本依据是KCL 、KVL 及元件的伏安关系()VAR 。
根据这些基本依据可推导出三种不同的分析电路的方法:等效法、方程法、定理法。
本章首先介绍等效变换,然后讨论支路电流法、网孔分析法及节点电位法,最后介绍常用定理,包括叠加定理和齐次定理、戴维南定理和诺顿定理等。
2.1.1 电路等效的一般概念1.等效电路的概念:在分析电路时,可以用简单的等效电路代替结构较复杂的电路,从而简化电路的分析计算,它是电路分析中常用的分析方法。
但值得注意的是,等效电路只是它们对外的作用等效,一般两个电路内部具有不同的结构,工作情况也不相同,因此,等效电路的等效只对外不对内。
2.等效电路的应用:简化电路。
2.1.2 电阻的串联、并联与混联1. 电阻的串联电阻串联的概念:两个或两个以上电阻首尾相联,中间没有分支,各电阻流过同一电流的连接方式,称为电阻的串联。
串联电阻值: 123R R R R =++ 电阻串联时电流相等,各电阻上的电压:1 11122223333RUU IR R UR RRUU IR R UR RRUU IR R UR R⎫===⎪⎪⎪===⎬⎪⎪===⎪⎭2. 电阻的并联电阻的并联概念:两个或两个以上电阻的首尾两端分别连接在两个节点上,每个电阻两端的电压都相同的连接方式,称为电阻的并联并联电阻电流值:123123123111U U UI I I I UR R R R R R⎧⎫=++=++=++⎨⎬⎩⎭并联电阻值:1231111R R R R=++电阻并联电路的等效电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。
电阻并联时电压相等,各电阻上的电流:111122223333GU RII IR R GGU RII IR R GGU RII IR R G⎫===⎪⎪⎪⎪===⎬⎪⎪===⎪⎪⎭3. 电阻的混联既有电阻串联又有电阻并联的电路叫混联电路。