电工基础学习指导—直流电阻电路的分析与计算

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1、第二部份直流电阻电路的分析与计算一、学习目标与要求1.掌握电阻的申、并联等效变换，了解电阻的星一三角等效变换。2.了解线性电路叠加定理、戴维南定理与诺顿定理的意义。3.掌握电路的等效变换和対复杂电路的基本分析与计算方法。二、本章重点内容1.无源网络的等效变换(1)电阻的串联及其分压召二召+局+・・・+允,U：Uz'.…：UfR：金：…：Rw⑵电阻的并联及具分流Gj=G]+G,+…+Gn,/]：I^*****Iq:g2•***•c(3)两个电阻的并联及其分流「RR?R+尺2-&+R22.电路基本定理(1)叠加定理在线性电

2、路中，当有多个电源作用时，任一支路的电流或电压可看作由各个电源单独作用时在该支路屮产生的电流或电压的代数和。当某一电源单独作用时，其它不作用的电源应置为零(电压源电压为零，电流源电流为零)。(2)戴维宁定理任何一个线性有源电阻性二端网络，对外电路来说，可以用一个电压源与一个电阻串联的支路等效代替。电压源的电压等丁该网络的开路电压，电阻等丁该网络中所有电压源短路、电流源开路时的等效电阻。(3)诺顿定理与戴维宁定理类似，不过是等效成电流源与一个电阻并联的形式。三、本章内容的前后联系1.本章介绍了线性电阻电路的分析计算方法和一些重要

3、的电路定理。虽然这些方法和定理是在电阻电路中引出的，但对所冇线性电路都具冇普遍意义，在后续章节中都要用到。2.电阻的串、并联，Y—△变换，戴维宁定理及诺顿定理是道路的几种等效变换，通过变换可以简化电路问题。学习中，要深入领会等效变换的思想方法。3.叠加定理反映出线性电路的基本性质。它不仅在电路的计算方法(如非正弦周期性电流电路的分析方法)上，而且在理论分析(如推导戴维宁定理)上都起到了非常重要的作用。四、学习方法指导（一）学习方法1•类比法：电阻的串、并联连接分析可采用工程实际应用当中与其相类似的电路来类比来记忆。2.等效法：

4、戴维宁定理和诺顿定理的学习完成建立在等效的概念上。尤其是诺顿定理的分析可完全采用戴维宁定理來等效得岀。读者应建立电路分析屮的等效概念，帮助分析电路。1.讨论分析法：读者要学习与他人讨论分析问题，从而提高电路分析能力，并了解其他读者的学习方法和学习收获，提高学习效率，这也是学习所有内容都需要应用的方法。（二）学习指导在电路理论中广泛应用等效变换的概念，如上一章的电源串联与并联的等效电源。所谓等效变换，是指将电路小的某部分用另--种电路结构与元件参数代替后，不影响原电路屮留下來未作变换的任何一条支路中的电压和电流。在这一章中，我们

5、再将多次遇到等效变换的问题，如电阻的串联与并联的等效电阻；电阻的△形联接与Y形联接的等效变换等。在学习时，首先要弄清楚等效变换的概念是什么？这个概念是根据什么引出來的。然后再去研究各种具体情况下的等效变换条件。在学习电阻串联和并联分析时，一定要理解案例中所提出的串联电阻、并联电阻的特征及川途。要理解通过计算得出的数据和结论说明冇什么实用意义或解决什么具体问题。在此基础上要有引申，白己能够分析实际遇到的一些问题。如，为什么离供电变压器距离近的川户电源电压高，距离远的用户电源电压就比较低；为什么一台较大的用电设备在起动时，附近的口

6、炽灯会突然暗一下；为什么下雨天或人身体比较潮湿时容易造成触电事故等。要注重启发思维。在分析计算电路时，往往会遇到两种特殊情况，一是电路中有等电位点，二是电路屮某支路没有电流。那么，根据电路的等效概念，可以进行如下变换：电路中等电位点，可以用短接线把它们联起來；而电路屮没有电流的支路，则可以把它们断开。在一个具体电路小，若能判断某支路的两端是等电位，而且支路中有没有电流，那么究竟是把它们联起來还是断开，这就要根据具体计算中怎样方便而定。叠加定理是分析线性电路的一个非常重要的定理。它反映了线性电路中任一处电压（或电流）与各独立电源

7、Z间所存在的线性关系。叠加定理的重要性，不仅在于可用它來分析计算具体的电路问题，而更重要的是，在推导线性电路某些重要定理（如戴维宁定理）和引出某些垂要的分析方法（如笫六章的非正弦周期性电流电路的分析方法）中，它起到了重要的作用。五、典型例题分析例2・1求图2.1所示电路中6Q电阻上的功率。图2・1例2.1图图2.2图2.1所示电路简化形式解：首先，利用电阻的串联、并联关系简化电路，求出相关电流。将图2.1所示电路简化为图2.2所示的形式。用分流公式求电流几10x1616+4A=8A，是图2.1中1.6Q电阻上的电流。根据几进一

8、步求6Q和4Q电阻的分流，6Q电阻上的电流久是:/.=x/=x8A=3.2A16+46+4消耗在6Q电阻上的功率是：P6护=6X3.22=61.44W例2.2电路如图2.3所示，已知用二1Q,金二2Q,凡二4Q,求电路的等效电阻汕。图2.3例2.2图解：观察电路，它含有两个Y