电路与电子 模拟电路第2章.pptx

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1、第二章电阻电路分析2.1简单电路的分析计算2.2复杂电路的一般分析2.3电路基本定理及其应用2.4含受控源电阻电路的分析2.5非线性电阻电路2.6用EWB分析直流电路2.1简单电路的分析计算2.1.1电阻的联接2.1.2简单电阻电路的计算2.1.1电阻的联接电阻R称为这些串联电阻的等效电阻。1.电阻的串联在串联情况下，流过各个元件的是同一个电流。图(a)表示n个电阻R1、R2、R3Rn串联，根据基尔霍夫电压定律，串联的总电阻R为电阻串联时，各电阻上的电压为可见，各个串联电阻的电压与其电阻值成正比。例2.1.1下

2、图电路中，R1=500，R2=200，电位器R3=500，输入电压U1=12V，试计算输出电压U2的调节范围。当的滑动端C移到最上端（a点）时，有可见，输出电压U2在2V~7V范围内变化。解:电位器的滑动端C移到最下端(b点)位置时，U2等于R2两端的电压，由电阻串联时的分压公式得：2.电阻的并联元件在并联时，各个元件两端承受的是同一个电压。图(a)表示n个电阻并联。G1、G2、G3Gn表示各电阻的电导，并联的总电导为G。电导G称为并联电阻的等效电导。电阻的并联电阻并联时，各电阻中的电流为可见各并联电阻中

3、的电流与它们各自的电导值成正比。当n=2时，即两个电阻并联时，其等效电阻为两个电阻并联已知总电流i，分支电流为表示两个电阻并联时的电流分配关系。电阻的串联和并联相结合的联接方式叫做电阻的串并联，或称混联。下图电路中，电路的等效电阻为电阻的串并联解:求二端网络的等效电阻，可直接利用串联、并联等效公式。弄清串、并联等效的过程。对无电流通过的元件开路，电阻不计；电位相等的节点短路，电阻用导线代替。(a)对于图(a)电路：例2.1.2求图(a)、(b)所示二端网络的等效电阻Rab、Rcd。图(b)所示电路：2.1.2简单

4、电阻电路的计算简单电路主要是指单回路结构的电路，或者是对于所求问题可以用等效变换方法化简成单回路电路。所谓简单电阻电路是指由电阻串联、并联或混联组成的电路。简单电阻电路都可以简化成一个等效电阻，然后用欧姆定律等方法求出待求量。解:图(a)中电阻与并联的等效电阻为2。此2电阻与8串联的等效电阻为10，它再与10电阻并联，其等效电阻为5。化简后的等效电路如图(b)所示。由简化电路求得例2.1.3计算图(a)电路中的电流I。例2.1.4图(a)所示电路中，设c点为参考点，电位作为零，求a、b两点的电位Va和

5、Vb的值。(a)解:方法一通过电源和电阻等效变换的方法将原电路依次化简为图(b)、(c)的形式。由图(c)算出(b)(c)(d)再通过电源等效变换的方法化简为图(e)的形式。由图(e)利用分压公式得到(e)方法二先将2与5并联电阻等效变换为1.5，如图(d)。2.2复杂电路的一般分析2.2.1支路电流法*2.2.2网络的线图和独立变量2.2.3节点电位法对于复杂的电阻电路，不可能用电阻串、并联的方法将电路化简然后求解，因此，我们必须研究更一般的分析方法。这种一般的分析方法具有系统化和普遍性。这里“系统化”是

6、指方法的计算步骤有规律，便于编制计算机程序，“普遍性”乃是指方法对任何线性电路都适用。与等效变换法不同，系统化的通用方法不改变电路的结构。其步骤大致为：首先选择一组独立的电路变量（电流或电压），根据KCL和KVL建立电路变量的方程，然后从方程中解出电路变量。对于线性电阻电路，其方程是一组线性代数方程。2.2.1支路电流法若电路共有b条支路，则以b条支路电流作为未知量，应用基尔霍夫定律列出个独立的电路方程，然后联立求解出各支路电流，这就是支路电流法。简单地说，支路电流法就是以支路电流作为电路变量的求解方法。以下图电

7、路为例进行说明。电路共有六条支路，其参考方向选定如图中所示。电路中有四个节点，分别为A、B、C、D。在这些节点上，由基尔霍夫电流定律可依次列出四个节点电流方程节点A：节点B：节点C：对于最后一个节点D列出方程，就等于上面三式相加而改变正负号，所以它是不独立的。对电路的每一个节点写出KCL方程，则所得的n个方程是非独立的（线性相关）。但是，从这个n方程中，去掉任意一个，余下的(n-1)个方程一定是相互独立的。因此，在含有个节点的电路中能够按基尔霍夫电流定律列出(n-1)个独立的电流方程，相应地可以说只有(n-1)个

8、独立方程。至于选择哪(n-1)个节点作为独立节点列方程则可以是任意的。本例中总共有四个节点，可以列出三个独立节点电流方程，因为有六个未知量，所以还缺少三个独立方程。为此必须应用基尔霍夫电压定律。图中的回路不只三个，选择哪三个回路列方程呢？为了确保独立回路的选取，一般取网孔（即内部不包含任何支路的回路）作为列方程的回路，能保证所列回路电压方程是独立的。由于网孔不能由别的网孔