第2章 2.3节点电位法
- 格式:ppt
- 大小:716.00 KB
- 文档页数:24
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。
节点电位法公式(二)节点电位法公式1. 电压分配公式•电压分配公式是节点电位法的基础,用于计算电路中各节点之间电压的分布。
•公式:V i=V m⋅R iR total•说明:V i表示第i个节点的电压,V m表示源电压(或某个参考电压),R i表示与第i个节点相连的电阻,R total表示总电阻。
•示例:假设一个电路中有一个电源,电源电压为V m=12V,与电源相连的两个电阻分别为R1=4Ω和R2=6Ω,总电阻为R total=10Ω,则根据电压分配公式可计算出节点1和节点2的电压:$V_1 = 12V = $$V_2 = 12V = $2. 电流分配公式•电流分配公式用于计算电路中分支电流的分布情况。
•公式:I i=I t⋅G iG total• 说明:I i 表示第 i 个分支电流,I t 表示总电流,G i 表示与第 i 个分支电流相连的电导,G total 表示总电导。
• 示例:假设一个电路中有一个电流源,电流大小为 I t =2A ,与电流源相连的两个电导分别为 $G_1 = $ 和 G 2=1S ,总电导为 $G_{total} = $,则根据电流分配公式可计算出分支1和分支2的电流:$I_1 = 2A = $ $I_2 = 2A = $3. 电阻网络的等效电阻• 电阻网络的等效电阻是指将电路中的多个电阻通过某种方式合并成一个等效电阻,使得它们在电路中起到相同作用。
•公式:R eq =1∑1R i n i=1 •说明:R eq 表示等效电阻,R i 表示第 i 个电阻。
• 示例:假设一个电路中有三个并联的电阻,分别为 R 1=2Ω、R 2=4Ω、R 3=6Ω,则根据等效电阻公式可计算出它们的等效电阻:R eq =112Ω+14Ω+16Ω≈Ω4. 节点电位法的戴维南定理•节点电位法的戴维南定理是指在电路中,无论是串联电路、并联电路还是复杂网络,只需要找出所有与节点N相连的电阻,并将这些电阻视作等效电阻,则节点N处的电位等于与其相连的电阻上的电压之和。