电路基本定律及相关电路计算.ppt

项目四 电路基本定律及相关电路计算1模块一模块一 直流电路基础直流电路基础21.基尔霍夫定律一、电路的几个名词 1 支路和结点：通常一个元件称为一条支路, 但为了方便计算, 又把流过同一电流(串联)的几个元件叫做一条支路, 其电流和电压分别称为支路电流和支路电压三条或三条以上支路的连接点称为结点22 回路：由若干条支路组成的闭合路径3 网孔：电路中内部不含有支路的回路1.1 基尔霍夫电流定律KCL3 定律：任何时刻，对任一结点，流出结点的电流恒等于流入该结点的电流 或者说，在任一瞬间，一个结点上电流的代数和为零规定：流入结点的电流为正，流出结点的电流为负I1I2I3I4I54 在任一瞬间，通过任一封闭面的电流代数和恒等于零I1I2I3I1+I2=U2U3U1+_RR1R+_+_RI=?I=I305 应用KCL可将并联的电流源合并为一个电流源简化电路例6已知I1=0.01A，I2=0.3A，I5=9.61A试求电流I3，I4和I6根据KCLI3=I1+I2=0.01+0.3=0.31AI4=I5I3=9.610.31=9.3AI6=I2I4=0.39.3=9.6A方法一方法二I6=I5I1=9.610.01=9.6AI4=I6I2=9.60.3=9.3AI3=I1+I2=0.01+0.3=0.31A解：1.2 基尔霍夫电压定律KVL7 定律：任何时刻，沿任一回路循行一周，电压降的代数和恒等于电压升的代数和。

或者，沿任一回路绕行一周，所有支路电压的代数和恒等于零 选定绕向，当元件电压的正方向与回路绕向一致时，该电压取正；相反时，取负号8 应用KVL可将串联的电压源合并为一个电压源简化电路USRU1U2U3R2. 电路的分析方法92.1 电阻电路的等效变换2.2 支路电流法2.1 电阻电路的等效变换10外电路N1i+u-N2i+u-用哪个？N1i+u-外电路N2iuN1、N2作用相同 两个电路只要对应的外接端子上的电压和电流关系相同，即外特性相同，不管内部结构是否一样，称它们是相互等效的电路2、电阻串、并联的等效变换11 电阻串联U-+IRN2R=R1+R2+R3= RkU+-U1U2U3+-IR1R3R2N1分压关系12（2）电阻并联R1R3R2-+IUI1I2I3N1R-+IUN2G=G1+G2+G3分流关系13Rd3、电阻的Y-变换 123BACDRdACDB12314r1r2r3123Y- 等效变换R12R23R31123据此可推出两者的关系原则15r1r2r3123Y- 等效变换R12R23R3112316Y- 等效变换当 r1 = r2 = r3 =r , R12 = R23 =R31 =R 时：r = RR12R23R31123r1r2r3123174、实际电源模型间的等效互换 一个实际电源既可用电压源与电阻串联的电路模型来表示，也可用电流源与电阻并联的电路模型来表示。

即IRO+-USbaUabISabUabI RO等效互换的条件：对外的电压电流相等即：I = I Uab = Uab18IRO+-USbaUabISabUabIRO则I = I Uab = Uab若等效互换公式19aUS+-bIUabRO电压源电流源UabROIsabI 20等效变换的注意事项IsaRObUabI RLaUS+-bIUabRORLRO中不消耗能量RO中则消耗能量对内不等效对外等效时例如：(1) “等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏-安特性一致），对内不等效21注意转换前后US与IS的方向(2)aUS+-bIROUS+-bIROaIsaRObIaIsRObI22(3)恒压源和恒流源不能等效互换abIUabIsaUS+-bI（不存在）2310V+-2A2I讨论哪个答案对?+-10V+-4V224 以支路电流为变量，根据元件的伏安特性和KCL、KVL来建立电路方程，然后解方程即可求出待求物理量以具体电路为例得出此方法的一般步骤结点数：2支路数：3对结点a，b分别列电流方程对3个回路分别列回路电压方程I1-I2-I3=0I1I2I3=0网孔R1I1+R3I3US1=0网孔R2I2-R3I3+US2=0回路R1I1+R2I2+US2US10两个独立方程选三个独立方程，解方程组求得支路电流。

一个独立方程2.2 支路电流法支路电流法的步骤251) 以支路电流为未知量，首先应标出各支路电流的参考方向；2) 根据KCL，对独立结点（n1）个列电流方程式；3) 根据KVL，列写b（n1)个独立回路电压方程（一般选网孔作为独立回路）；4) 联立求解方程式组，得出各支路电流5) 验算：用非独立结点或非独立回路方程式将结果代入验算用支路电流法求解具有n个结点，b条支路的电路Thanks。