第一章 电路及其分析方法.ppt

第1章电路及其分析方法1.8支路电流法本章要求:
1.理解电压与电流参考方向的意义；
2.理解电路的基本定律并能正确应用；
3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；
4.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等
电路的基本分析方法。
5.了解实际电源的两种模型及其等效变换。
6.会计算电路中各点的电位。
7.理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响应、全响应的概念，以及时间常数的物理意义。
8.掌握换路定则及初始值的求法。
9.掌握一阶线性电路分析的三要素法。1.1电路的作用与组成部分2.电路的组成部分直流电源1.2电路模型手电筒的电路模型1.3电压和电流的参考方向*(2)参考方向的表示方法实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；
实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。*欧姆定律解：对图(a)有,U=IR电路端电压与电流的关系称为伏安特性。E1.4.1电源有载工作电源与负载的判别电气设备的额定值电源内阻R0一般都很小，短路电流IS总是很大。很大的短路电流将会烧毁电源、导线及电气设备，所以常在电路中串接熔断器。一般短路是应该避免的，而有些短路是需要的。例2：如图为了避免起动时过大的电流(Ist=4~7IN)损坏电流表，用开关将A表短路，这种‘短路’一般称短接。1.5基尔霍夫定律
复杂电路：不能直接用Ω定律求解→需要用基尔霍夫定律支路：电路中的每一个分支。例：1.5.1基尔霍夫电流定律(KCL定律)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。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。1．列方程前标注回路循行方向；例1：U1+U2–U3–U4+U5=0例2：如图，求E、R1、R2、IR2、UR2例4：如图，求I2、I3、U41.6.1电阻的串联分流公式1.7电压源与电流源及其等效变换理想电压源（恒压源）1.7.2电流源理想电流源（恒流源)1.7.3电压源与电流源的等效变换②等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。例1:例2:例3：解：例4:(2)由图(a)可得：各个电阻所消耗的功率分别是：1.8支路电流法1.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。(1)应用KCL列(n-1)个结点电流方程支路数b=4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，能否只列3个方程？未知电流只有3个，所以可只列3个方程。(1)应用KCL列结点电流方程*结点电压法2个结点的结点电压方程的推导：将各电流代入
KCL方程则有：例1：例2:(2)应用欧姆定律求各电压源电流1.9叠加原理由图(c)，当IS单独作用时例1：已知例2：①叠加原理只适用于线性电路。齐性定理1.10戴维宁定理a1.10.1戴维宁定理例1：解：(1)断开待求支路求等效电源的电动势E解：(2)求等效电源的内阻R0
除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路）解：(3)画出等效电路求电流I3实验法求等效电阻:例2：解:(1)求开路电压U0解：(3)画出等效电路求检流计中的电流IG1.10.2诺顿定理例1：解:(1)求短路电流IS(2)求等效电源的内阻R0*受控源电路的分析U1符号受控源电路的分析计算例1受控源电路分析计算-要点（1）例2：解得：受控源电路分析计算-要点（2）受控源电路分析计算-要点（3）输入电阻的求法：加压求流法(1)求开路电压：(2)求等效电阻：加压求流法(3)最后结果受控源电路分析计算-要点（4）用开路电压/短路电流法
（1）求开路电压；
（2）求短路电流；
（3）等效电阻=开路电压/短路电流例4：用开路电压除短路电流法法求戴维南等效电阻求开路电压：等效电阻：解（1）求ab端开路电压Uoc
设电流I1参考方向如图中所标，由KCL，得
（2）求R0U1.11电路中电位的计算2.举例[例]电路如图所示,分别以A、B为参考点计算C和D点的电位及C和D两点之间的电压。结论：例1：求B点电位例2(P321.11.2):图示电路，计算开关S断开和闭合时A点的电位VA2稳定状态：
在指定条件下电路中电压、电流已达到稳定值。1.利用电路暂态过程产生特定波形的电信号
如锯齿波、三角波、尖脉冲等，应用于电子电路。1电阻元件。描述线圈通有电流时产生磁场、储存磁场能量的性质。自感电动势：(2)自感电动势瞬时极性的判别3电容元件1.12.2换路定则与电压和电流初始值的确定图(b)产生暂态过程的必要条件：电容电路：3.初始值的确定例1：例2：例3已知:注意:实际使用中要加保护措施小结1.12.3RC电路的响应一RC电路的零状态响应一阶线性常系数
非齐次微分方程K3.、变化曲线换路前电路已处稳态电容电压uC从初始值按指数规律衰减，
衰减的快慢由RC决定。4.时间常数0.368U三RC电路的全响应例1