第2章 电路的分析方法

浙江农林大学电工电子学教学课件

电路分析

第2章 电路的分析方法

§2.1 电阻串并联连接的等效变换

一、电阻的串联

Dian Lu

串联 电路中有两个或更多电阻一个接一个顺序连接， 并且这些电阻中通过同一电流，这种连接法称电 阻的串联。 +

I

U

R1 R2

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Dian Lu

+ U

U1 U2

I + + R1 R2

+

I

条件：同一电压作 用下电流保持不变

U

R

等效电阻： R=R1+R2

R1 U 电阻R1电压 U1 R1 R2 分压关系：

R2 U 电阻R2电压 U 2 R1 R2

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多个电阻串联 等效电阻： R=R1+ R2+… + Rn

R1 R1上 U1 U R1 R2 Rn

Dian Lu

分压关系：

R2 R2上 U 2 U R1 R2 Rn Rn Rn上 U n U R1 R2 Rn

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二、电阻的并联

Dian Lu

并联 电路中有两个或更多电阻连接在两个公共 结点之间，这种连接法称并联。

+ U I R1 R2

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+

I

+

I

Dian Lu

U

R1

R2

U

R

等效电阻

1 1 1 或 R R1 R2

R1上 I1＝

G=G1+G2

G — 电导，电阻的倒数，单位：西（门子），S 分流关系

R2 I R1＋R2

R2上

R1 I2＝ I R1＋R2

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§2.3 电源的两种模型及其等效变换

一、电压源模型

I E + _ +

电路分析

Dian Lu

电压源：电动势E和内阻 R0串联

外特性：U=E-R0I

U

U0=E

R0

U

—

RL

理想

实际 I

R0

当R0 =0时为理想电压源。 电压为恒定值U=E；电流I任 意，由负载RL及电压U决定。 R0越小，特性曲线越平。 一般，若R0<<R，则 U≈E，近似为理想电压源。

0

IS E

外特性曲线

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二、电流源模型

电流源：短路电流IS与内阻 R0并联构成。

U I 外特性： I S R0

U

U0=R0IS

电路分析

Dian Lu

I

IS R0

+ U _

RL

理 想

当R0=∞时，为理想电流源。 电流为恒定值I=IS，电压U任意， 由负载RL及电流IS确定。

I

0

外特性曲线

R0越大，特性曲线越陡。 一般，若R0>>RL，则 I≈IS，近似为理想电流源。

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电压源 VS 电流源

I I + _

电路分析

Dian Lu

E

R0

+

U

—

RL

IS

R0

+ U _

RL

开路： I=0 ，U=U0=E

I=0 ，U=U0=R0IS

U=0 ，I=IS

短路： U 0 , I I S E

R0

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三、电源两种模型之间的等效变换

E

R0 + _ I + U _ IS RS I + U _

电路分析

Dian Lu

变换条件

R0=RS , E=ISR0 电流源：U=ISRS-IRS

电压源：U=E-IR0 注 意

等效关系只是针对外电路，对电源内部 不等效。

理想电压源与电流源之间没有等效关系。

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电路分析

推广

任意一个电动势为E的理想电压源和 电阻R串联的电路，都可以等效为一 个电流为IS的理想电流源和该电阻R 的并联电路。

电源

Dian Lu

电压源

状态 U 开路 I U 短路 I E

电流源 理想电 理想电 压源 流源

R0IS E X

等效条件

0 0 0 0 E/R0 IS E=R0IS E/R0=IS

0 X X 不等效

X 0 IS

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§2.4 支路电流法

支路电流法

电路分析

Dian Lu

应用基尔霍夫电流定律和电压定律分 别对

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