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电路的分析方法.ppt

电路的分析方法

峰行天下
2019-03-31 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电路的分析方法ppt》,可适用于工程科技领域

、电路分析方法考试点、掌握常用的电路等效变换的方法、熟练掌握节点电压方程的列写及求解方法、了解回路电流的列写方法、熟练掌握叠加原理、戴维宁定理和诺顿定理电路的等效变换对电路进行分析和计算时有时可以把电路中某一部分简化即用一个较为简单的电路替代原电路。等效概念:当电路中某一部分用其等效电路替代后未被替代部分的电压和电流均应保持不变。对外等效:用等效电路的方法求解电路时电压和电流保持不变的部分仅限于等效电路以外。电阻的串联和并联一、电阻的串联、特点:电阻串联时通过各电阻的电流是同一个电流。、等效电阻:、分压公式、应用分压、限流。二、电阻的并联、特点电阻并联时各电阻上的电压是同一个电压。、等效电阻两个电阻并联的等效电阻为三个电阻并联的等效电阻为times计算多个电阻并联的等效电阻时利用公式、分流公式:、应用分流或调节电流。求电流i和i例等效电阻R=Omegai=AtimesRAB=?电阻的Y形联接与△形联接的等效变换一、问题的引入求等效电阻要求它们的外部性能相同即当它们对应端子间的电压相同时流入对应端子的电流也必须分别相等。二、星形联接和三角形联接的等效变换的条件星接(Y接)三角接(△接)星接(Y接)三角接(△接)Yrarr△△rarrY星接三角接特别若星形电路的个电阻相等则等效的三角形电路的电阻也相等星接三角接R=()∥()=Omegatimes电压源、电流源的串联和并联一、电压源串联二、电流源并联三、电压源的并联只有电压相等的电压源才允许并联。四、电流源的串联只有电压相等的电压源才允许并联。只有电流相等的电流源才允许串联五、电源与支路的串联和并联等效是对外而言等效电压源中的电流不等于替代前的电压源的电流而等于外部电流i。等效电流源的电压不等于替代前的电流源的电压而等于外部电压u。实际电源的两种模型及其等效变换一、电压源和电阻的串联组合外特性曲线二、电流源和电阻的并联组合外特性曲线三、电源的等效变换电压源、电阻的串联组合与电流源、电阻的并联组合可以相互等效变换。注意电压源和电流源的参考方向电流源的参考方向由电压源的负极指向正极。如果令例:求图中电流i。i=A()i=受控电压源、电阻的串联组合和受控电流源、电导的并联组合也可以用上述方法进行变换。此时应把受控电源当作独立电源处理但应注意在变换过程中保存控制量所在支路而不要把它消掉。四、有关受控源已知uS=VR=OmegaiC=uR求uR。结点电压法一、结点电压、定义:在电路中任意选择某一结点为参考结点其他结点与此结点之间的电压称为结点电压。、极性:结点电压的参考极性是以参考结点为负其余独立结点为正。二、结点电压法、结点电压法以结点电压为求解变量用uni来表示。、结点电压方程:GUn=Is、G为结点电导矩阵Gii自电导与结点i相连的全部电导之和恒为正。Gij互电导结点i和结点j之间的公共电导恒为负。注意:和电流源串联的电导不计算在内结点电压方程的一般形式、Un结点电压列向量、IsIsi和第i个结点相联的电源注入该结点的电流之和。电流源:流入为正。电压源:当电压源的参考正极性联到该结点时该项前取正号否则取负。GUn=Is结点电压方程的一般形式列结点电压方程对结点:unununun=(GGG)GGisis列结点电压方程对结点:unununun=G(GGG)G列结点电压方程对结点:unununun=G(GGG)GisGus列结点电压方程对结点:unununun=GG(GGG)isGusGusunununun=unununun=unununun=unununun=(GGG)GGisisG(GGG)GG(GGG)GisGusGG(GGG)isGusGus电路的结点电压方程:电路中含有理想(无伴)电压源的处理方法设理想(无伴)电压源支路的电流为i,电路的结点电压方程为补充的约束方程unun=(GG)Giunun=G(GG)isun=us电路中含有受控源的处理方法unun=(GG)Gisunun=G(GG)gundashisu=un电路中含有受控源的处理方法整理有:unun=(GG)Gisunun=(gG)(GG)ndashis、指定参考结点其余结点与参考结点之间的电压就是结点电压。、列出结点电压方程自导总是正的互导总是负的注意注入各结点的电流项前的正负号。、如电路中含有受控电流源把控制量用有关的结点电压表示暂把受控电流源当作独立电流源。、如电路中含有无伴电压源把电压源的电流作为变量。、从结点电压方程解出结点电压可求出各支路电压和支路电流。结点法的步骤归纳如下:回路电流法(了解)网孔电流法仅适用于平面电路回路电流法则无此限制。回路电流法是以一组独立回路电流为电路变量通常选择基本回路作为独立回路。回路电流方程的一般形式RI=US选择支路、、为树。、在选取回路电流时只让一个回路电流通过电流源。理想(无伴)电流源的处理方法、把电流源的电压作为变量。再补充一个约束关系式含受控电压源的电路整理后得熟练掌握叠加原理、戴维宁定理和诺顿定理叠加定理一、内容在线性电阻电路中任一支路电流(或支路电压)都是电路中各个独立电源单独作用时在该支路产生的电流(或电压)之叠加。二、说明、叠加定理适用于线性电路不适用于非线性电路、叠加时电路的联接以及电路所有电阻和受控源都不予更动以电阻为例:电压源不作用就是把该电压源的电压置零即在该电压源处用短路替代电流源不作用就是把该电流源的电流置零即在该电流源处用开路替代。、叠加时要注意电流和电压的参考方向、不能用叠加定理来计算功率因为功率不是电流或电压的一次函数。=图a图b图c例在图b中在图c中图b图c所以=受控电压源求u在图b中在图c中所以(b)(c)=在图b中在图c中所以(b)(c)求各元件的电压和电流。VAVVVVVAAAA给定的电压源电压为V这相当于将激励增加了倍(即K=)故各支元件的电压和电流也同样增加了倍。本例计算是先从梯形电路最远离电源的一端算起倒退到激励处故把这种计算方法叫做ldquo倒退法rdquo。线性电路中当所有激励(电压源和电流源)都增大或缩小K倍K为实常数响应(电压和电流)也将同样增大或缩小K倍。这里所谓的激励是指独立电源必须全部激励同时增大或缩小K倍否则将导致错误的结果。用齐性定理分析梯形电路特别有效。齐性定理戴维宁定理和诺顿定理一、戴维宁定理内容一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口对外电路来说可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换此电压源的电压等于一端口的开路电压电阻等于一端口的全部独立电源置零后的输入电阻。ReqReqIVVab求电流I。例:、求开路电压、如图断开电路解:Uabo==V电源置R、求RR==Omega、恢复原电路I=AI求电流I。解:、如图断开电路、求开路电压VUabo=VVUabo==V、求RR=Omega、恢复原电路II=二、最大功率传输含源一端口外接可调电阻R当R等于多少时它可以从电路中获得最大功率?求此最大功率。一端口的戴维宁等效电路可作前述方法求得:Uoc=VReq=kOmega结点电压法求开路电压=V等效电阻ReqReq==kOmegai电阻R的改变不会影响原一端口的戴维宁等效电路R吸收的功率为R变化时最大功率发生在dpdR=的条件下。这时有R=Req。本题中Req=kOmega故R=kOmega时才能获得最大功率最大功率问题的结论可以推广到更一般的情况当满足R=Req(Req为一端口的输入电阻)的条件时电阻R将获得最大功率。此时称电阻与一端口的输入电阻匹配。扩音机为例RiR=Omega信号源的内阻Ri为kOmega扬声器上不可能得到最大功率。为了使阻抗匹配在信号源和扬声器之间连上一个变压器。变压器变压器还有变换负载阻抗的作用以实现匹配采用不同的变比把负载变成所需要的、比较合适的数值。应用电压源和电阻的串联组合与电流源和电导的并联组合之间的等效变换可推得诺顿定理。一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口对外电路来说可以用一个电流源和电导的并联组合等效变换电流源的电流等于该一端口的短路电流电导等于把该一端口全部独立电源置零后的输入电导。三、诺顿定理应用电压源和电阻的串联组合与电流源和电导的并联组合之间的等效变换可推得诺顿定理。输入电阻一、一端口向外引出一对端子的电路或网络。又叫二端网络。二、输入电阻、定义:不含独立电源的一端口电阻网络的端电压与端电流之比。电压、电流法。在端口加以电压源uS然后求出端口电流i或在端口加以电流源iS然后求出端口电压u。、计算方法:是用来代替不含独立源的一端口的电阻。电压、电流法三、等效电阻

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