第一章总结及习题优质PPT.ppt
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输出电流输出电流I可变可变-I的大小、方向均的大小、方向均由外电路决定由外电路决定端电压端电压Uab可变可变-Uab的大小、方向的大小、方向均由外电路决定均由外电路决定实际电压源实际电压源伏安特性伏安特性电压源模型电压源模型IUERo越大越大斜率越大斜率越大UIRO+-E实际电流源实际电流源ISROabUabIIsUabI外外特特性性电电流流源源模模型型RORO越大越大特性越陡特性越陡
(1)电位是相对的,参考点选的不同,)电位是相对的,参考点选的不同,电路中各点的电位值随着改变;
电路中各点的电位值随着改变;
(2)两点间的)两点间的电压是绝对的。
电压是绝对的。
即,任即,任意两点间的电压值是不变的。
意两点间的电压值是不变的。
(3)能用电位简化电路,反之会还原电能用电位简化电路,反之会还原电路。
路。
电位小结电位小结电路分析方法共讲了以下几种:
电路分析方法共讲了以下几种:
等效电源定理等效电源定理戴维宁定理戴维宁定理总结总结每种方法各有每种方法各有什么特点?
适什么特点?
适用于什么情况用于什么情况?
电路分析方法小结电路分析方法小结两种电源等效互换两种电源等效互换支路电流法支路电流法节点电压法节点电压法叠加定理叠加定理诺顿定理诺顿定理关于解题方法选择的一些建议需要求解支路电流数目较少时电路结构不太复杂,电源数目又较少时电路节点数较少时只要求解某一支路电流时较复杂电路,可能多种方法结合求解支路电流法叠加原理节点电压法戴维宁(诺顿)定理电路复杂,若电源较多电源等效变换节点电压法解题思路节点电压法解题思路假设一个参考点,令其电位为假设一个参考点,令其电位为00,求求其它各节点电位,其它各节点电位,求各支路的电流或电压。
求各支路的电流或电压。
方程左边方程左边:
未知节点的电位乘未知节点的电位乘上聚集在该节点上所有支路电上聚集在该节点上所有支路电导的总和(称导的总和(称自电导自电导)减去相)减去相邻节点的电位乘以与未知节点邻节点的电位乘以与未知节点共有支路上的电导(称共有支路上的电导(称互电导互电导)。
方程右边方程右边:
与该节点相联系的与该节点相联系的各各有源支路有源支路中的电动势与本支中的电动势与本支路电导乘积的代数和:
当电动路电导乘积的代数和:
当电动势方向朝向该节点时,符号为势方向朝向该节点时,符号为正,否则为负。
即正,否则为负。
即电流电流源源注入注入该接点电流的代数和该接点电流的代数和.解:
该电路有解:
该电路有3个节点,可以列个节点,可以列2个节点方程。
有个节点方程。
有4条支路,可以列条支路,可以列(4-3+1)=2个回路方程。
所以共可以列个回路方程。
所以共可以列4个方程个方程列电流方程:
列电流方程:
(3)(4)解方程(解方程
(1)、()、
(2)、()、(3)、()、(4)可得)可得I1=6A、I2=-1A、I3=7A、I4=3A。
列电压方程:
a:
(1)
(2)b:
练习练习1.1.用支路电流电流法解题用支路电流电流法解题节点电压法:
节点电压法:
cUS1图图P2-18US250I1100+-10V10010+-10VabUS1图图P2-18US250I1100+-10V10010+-10VUS1图图P2-18US250I1100+-10V+-10V10010+-10V+-10VabUS2的极性接反,则的极性接反,则2、已知电路如图所示,试用节点电压法求已知电路如图所示,试用节点电压法求10电阻两端的电压。
电阻两端的电压。
如果将如果将US2的极性接反,则的极性接反,则10电阻两端的电压又为多少?
电阻两端的电压又为多少?
10电阻电阻在两种情况下各消耗多少功率?
在两种情况下各消耗多少功率?
解:
以解:
以b点作为参考点,则点作为参考点,则a点电位为点电位为10电阻在第一种情况下消耗功率为电阻在第一种情况下消耗功率为10电阻在第二种情况下消耗功率为电阻在第二种情况下消耗功率为3、电路如图所示,试用叠加原理求电阻、电路如图所示,试用叠加原理求电阻R4上电压上电压U的表达式。
的表达式。
1)电压源单独作用时,电压源单独作用时,令电流源开路,电路如图(令电流源开路,电路如图(a)所示:
所示:
+-USISR1R3R2R4U+-USISR1R3R2R4U+-USISR1R3R2R4U2)电流源单独作用时,令电压源短路,如图()电流源单独作用时,令电压源短路,如图(b)所示电路所示电路图图(b)可变为图(可变为图(c)的形式,则:
的形式,则:
(a)+-USR1R3R2R4U+-USR1R3R2R4U(b)ISR1R3R2R4UISR1R3R2R4U(b)(c)U瞹瞹ISR1R3R2R4(c)U”ISR1R3R2R433)故原电路中:
)故原电路中:
+-USISR1R3R2R4U+-USISR1R3R2R4U+-USISR1R3R2R4U(a)+-USR1R3R2R4U+-USR1R3R2R4U(b)ISR1R3R2R4UISR1R3R2R4U(b)4、电路如图所示,求电压电路如图所示,求电压U。
+6V-+16V-+U-20102015306A2A解:
6A10+6V-+16V-+U-1510+6V-+16V-+U-15+60V-I5、电路如图所示,试求(电路如图所示,试求
(1)RL=1
(2)RL=2(3)RL=2时时的电流的电流IL。
+-2Vab2-V6V+21-+1V2RL+-V+-5V+-V+-V2+4V-IL戴维宁定理戴维宁定理abR0U0RLILU0R0解:
(1)求)求UO
(2)求)求R0(3)求)求ILU0R0I1I2abR0U0RLIL6.计算图示电路中计算图示电路中Rx分别为分别为1.2、5.2时的时的电流电流IReq1234解:
断开解:
断开Rx支路,如下图所示,将其余一端口网支路,如下图所示,将其余一端口网络化为戴维宁等效电路:
络化为戴维宁等效电路:
1)求开路电压)求开路电压Uoc2)求等效电阻)求等效电阻ReqReq=4/6+4/6=4.8Req1234Req12343)画出等效电路,接上待求支路如图所示)画出等效电路,接上待求支路如图所示当当Rx=1.2时时当当Rx=5.2时,时,I=1/3AI=0.2A1.31.3在在在在题题题题图图图图1.31.31.31.3所所所所示示示示电电电电路路路路中中中中,已已已已知知知知UUUU1111=14=14=14=14VVVV,IIII1111=2=2=2=2AAAA,UUUU2222=10=10=10=10VVVV,IIII2222=1=1=1=1AAAA,UUUU3333=4=4=4=4VVVV,IIII4444=1=1=1=1AAAA。
求求求求各各各各元元元元件件件件的的的的功功功功率率率率,说说说说明明明明是是是是吸吸吸吸收收收收功功功功率率率率还还还还是是是是发发发发出出出出功功功功率率率率,并并并并验验验验证证证证功功功功率率率率平平平平衡关系。
衡关系。
p=-ui=-U1I1=-28(W)0元件元件3:
u,i取取关联参考方关联参考方向,向,元件消耗的能量元件消耗的能量p=ui=U3I1=8(W)0吸收功率,为负载吸收功率,为负载吸收功率,为负载吸收功率,为负载发出功率,为电源发出功率,为电源p=-ui=-U2I4=10(W)0元件元件4:
u,i取非取非关联参考关联参考方向,方向,元件消耗的能量元件消耗的能量吸收功率,为负载吸收功率,为负载解:
I1I2I3I4I6I52.2.已知电流已知电流已知电流已知电流II11、II22、II55求求求求II33、II44、II661.6电路如题图电路如题图1.71.7所示。
求电流源两端的电压、电压源的电所示。
求电流源两端的电压、电压源的电流及各自的功率。
流及各自的功率。
I2I1USP=-UsI=-28(W)0吸收吸收10W功率功率12V3A333I6V9.用电源等效变换求电路中的电流。
用电源等效变换求电路中的电流。
(a)333A4A6V3I(b)解:
6V3I3/23/2V6V3I1A3/2(c)(d)I=(3/2-6)/(3+3/2)=-1A11.利用电源的等效互换求电路中的利用电源的等效互换求电路中的利用电源的等效互换求电路中的利用电源的等效互换求电路中的II戴戴维宁定理:
维宁定理:
12.U1=24V,U2=20V,R1=R2=30,R3=60求各支路求各支路电流。
电流。
U1U2R1R3R2I2I1I3解:
代入数值求之:
-+18A20140V56+U1-+U2-I1I3I2ab解:
1.13解之:
解之:
P压压=UI1=1404=560w0P流流=U2I3=6018=1080w0发出功率,为电源发出功率,为电源1.133ABC1.15解:
U=VA-VB=-14V15V3A-+61015+-U16.1341V3V2V0.5A12解:
用用结点电压法求结点电压法求2点的电位。
点的电位。
R1R4R3R2UsI2R1R4R3R2UsIsI2R1R4R3R2IsI2解:
17.用叠加定理计算用叠加定理计算R2中的电流中的电流I2,已知已知,Us=6V,Is=0.3A,R1=60,R2=40,R3=30,R4=20在题图示电路中,(在题图示电路中,(11)求开关合在)求开关合在aa点时的电点时的电流流II11、II22、II33;
(;
(22)开关合在开关合在bb点时,利用(点时,利用(11)的结)的结果,用叠加原理计算果,用叠加原理计算II11、II22、II33。
1.191.19解解:
(1)
(1)开关接在开关接在aa处时处时,如图示如图示:
根据根据KCLKCL和和KVLKVL得得解方程得解方程得
(2)
(2)开开关关接接在在bb处处时时,据据叠叠加加原原理理,三三个个电电压压源源共共同同作作用用的的结结果果,相相当当于于电电压压为为130V130V电电压压为为120V120V的的电电压压源源共共同同作作用用在在各各支支路路产产生生电电流流与与电电压压为为20V20V的的电电压压源源单单独独作作用用在在各各只只路路产产生生电电流流的的代数和。
代数和。
,电压为电压为20V的电压的电压源单独作用得:
源单独作用得:
由(由
(1)的结果:
)的结果:
1.24
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