计算机电路基础（第2版）电路的分析方法

计算机电路基础 电路的分析方法 教学提示： 对给定电路结构和参数求支路的电压和电流称为 电路分析； 对给出电路的性能指标，设计电路的结构及参数称为 电路设计 。 电路分析是电路设计的基础。 教学目的： 1能熟练地对电路中的电阻进行串联与并联计算。 2. 掌握支路电流法、回路电流法、叠加定理和戴维南 定理的基本分析方法，对具体电路能熟练进行计算。 3掌握电路的负载从电源获得最大功率的条件。 本章主要内容 电阻的串联与并联 电路分析方法 叠加定理 戴维南定理 *最大功率输出 电阻的串联与并联 电路中电阻连接方式是多种多样的 ,但都可归结为 : 串联和并联。 电阻的串联 : 两个或更多个电阻依次按首尾顺序进行连接称为串联。 特点 : 其等效电阻为 : R = . + 串联电阻的阻值越大，其分压值就越大。 因为 : I = U/(2) I I 电阻串联用处 : 与负载串联一个电阻加大串联回路的阻值，达到减小流过 负载的电流的目的 为限流电阻 。 利用串联电阻分压的作用，直接在负载回路中串联一个电 阻，以降低负载上的电压降。 21112 电阻的并联 两个或多个电阻并接，称为电阻并联。 电阻并联的特点是： 表示 : 211112121 分流电流大小与并联电阻的阻值成反比 【 例题 求图 已知 ， ， ， E=4V。 图 1211 21122 串并联电阻的运算顺序 : 1. 与 2. 上结果与 得 3. 全电路的等效电阻值 R = 6+1 2 3 电路分析方法 支路电流法 支路电流法是以 支路电流 作为求解的对象 . 方法 : 应用 立解出各支路电流。 以下图设定的各支路电流的正方向为例 ,求 3条支路 电流 I 3 = 0 - I 3 = 0 实为一个独立的方程 (2建立回路电压方程： 回路 : 1+ 3 E 1 = 0 2 回路 : 3+ 2 E 2 = 0 22 (2 (2可求得 I 3 。 支路电流法解题步骤方法 : 立 (独立的结点电流方程 。 b -(n 路电压方程 . 结点电流方程 和 b -(n 路电压方程 . 求得 I 3 。 通过求解 支路 电流可求解其他需求的未知量。 回路电流法 回路电流法是以 回路电流 作为求解的对象 . 以下图为例 : (1)选定一组独立的回路， 并指定回路中电流 正方向。 (2)列出各回路电压平衡方程。 (3)方程组联立求解，得回路电流。 叠 加 定 理 求出电路中各个支路的电流 : = ; = ; = - (3)将 画出电压源 图 (c) 规定各支路电流方向。各个支路的电流，得： = ; = ; = (4) 以原图 (a)中支路电流的参考方向为准 ， 求两个独立电源共同作用 下各支路上的电流 (叠加 )值： = 和 戴维南定理 戴维南定理：任何一个线性有源二端网络 ， 都可以用一个电 动势 0串联来等效 。 其电动势 其内阻 于有源二端网络无源时 (电压源短路 ， 电流源 开 路 )， 两端之间的等效电阻 。 如图所示 【 例题 如图 2.7(a)所示电路，求负载 先把要求解电流的负载 (1) 把 (a)图电压源短路，电流源开路，如图 2.7(b)所示。 可求得开路时的等效电组 6 + (3 / 6) = 8() (2)0，见图 (c)。 (求 a、 本题采用简便方法求解。 ) a、 c、 并设为 U : 则 :流进结点 并求得 U = 10 V 即 U = 10 V 0161)12(31 3)把电阻 0串联等效成有源二端网络，如图 (d)所示 . 求负载 即： 10/(8+2)=1(A) 提示 : (1)在复杂的电