电工电子学 第1章-电路及其分析方法(3)13

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1、1.8叠加定理1.9电压源与电流源及其等效变换R1R2IE1IS+–aI1对节点a：I1=I+IS—（1）对左边的回路列方程：R1I1+R2I-E1=0—（2）I’是将IS开路后R2上的电流I’’是将E1短路后R2上的电流1.8叠加定理求电流I=?1.8叠加定理'在多个电源共同作用的线性(电路参数不随电压、电流的变化而改变)电路中，某一支路的电压（电流）等于每个电源单独作用，在该支路上所产生的电压（电流）的代数和。+当电压源不作用时应视其短路，而电流源不作用时则应视其开路。计算功率时不能应用叠加原理。注

2、意I=I'I+''R2E1R1+–R1R2IE1IS+–IR1R2ISI''=电路如图，已知E=10V、IS=1A，R1=10R2=R3=5，试用叠加原理求流过R2的电流I2和理想电流源IS两端的电压US。(b)E单独作用将IS断开(c)IS单独作用将E短接解：由图(b)(a)+–ER3R2R1ISI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2+–US例6电路如图，已知E=10V、IS=1A，R1=10R2=R3=5，试用叠加原理求流过R2的电流I2和理想电流源IS两端的

3、电压US。(b)E单独作用(c)IS单独作用(a)+–ER3R2R1ISI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2+–US解：由图(c)例6求图示电路中5电阻的电压U及功率P。+–10A51520V+–U20V+–51524+–U'24解：先计算20V电压源单独作用在5电阻上所产生的电压U'U'=20×5+155=5V电流源不作用应相当于开路10A例7+–10A51520V+–U2410A515+U''–24再计算10A电流源单独作用在5

4、电阻上所产生的电压U''–10×5+1515×5=–37.5VU''=U=U'U+''=5–37.5=–32.5V电压源不作用应相当于短路解：P=5(–32.5)2=221.25W求图示电路中5电阻的电压U及功率P。例7应用叠加定理要注意的问题1.叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、电流的变化而改变）。2.叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令U=0；暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令Is=0。3.解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电路中各电

5、压、电流的最后结果是各分电压、分电流的代数和。4.迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来求功率，即功率不能叠加。5.运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分电路的电源个数可能不止一个。=+电源有两种模型：电压源和电流源。1.理想电压源（恒压源）IUS+_abUab伏安特性IUabUS特点：(1）无论负载电阻如何变化，输出电压不变（2）电源中的电流由外电路决定。1.9.1电压源1.9电压源与电流源及其等效变换恒压源中的电流由外电路决定IU+_abUab2R1R22R0越小，斜率越小，接近理想电压

6、源2.实际电压源模型伏安特性IUUSUIR0+-USRL输出U/I的关系：U=US–IR0由理想电压源串联一个电阻组成R0称为电源的内阻或输出电阻I=R0US1.理想电流源（恒流源)特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电流源电流IS；abIUabIsIUabIS伏安特性（2）输出电压由外电路决定。1.9.2电流源恒流源两端电压由外电路决定IUIsRUS+_ISR0abUIIsUI外特性2.实际的电流源模型R0R0越大特性越陡，接近理想电流源输出U/I的关系：I=IS–U/R0由理想电流源并联一个电阻组成

7、Uab=ISR010V+-2A2I讨论题哪个答案对求下列各电路的ab端等效电路解:+–abU25V(a)++–abU5V(c)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU5A23b+(a)a+–5V32U+a5AbU3(b)+例9b1.9.3电压源与电流源的等效变换等效互换的条件：当接有同样的负载时，对外的电压电流相等。IR0+-UsbaUabISabUab'I'R0'等效互换公式：IR0+-UsbaUab()'RI''RI'RI'I'U00s0sab-=-=Uab=Us–

8、IR0Us=ISR0´R0=R0´Uab'ISabI'R0'电压源与电流源的等效互换举例I2+-10VbaUab5AabI'10V/2=5A2Us=ISR0´R0=R0´例10等效变换的注意事项“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。(1)注意转换前后US与Is的方向(2)US+-bIRSaaIsRS'bI'(3)恒压源和恒流源不能等效互换111RUI=333RUI=R1R3IsR2R5R4I3I1I