电路分析第9讲：节点法,齐次定理,叠加定理
第2章网孔分析与节点分析
i4 R1 u S5 R2R 3 R4R5 R6u S3 u S2 IⅠ i1 i2i3 i5 i6 IⅡI Ⅲ a 第二章网孔分析与节点分析 2.1 网孔分析法 采用KCL、KVL需要列写的方程往往太多，手工解算麻烦。能否使方程数减少呢？网孔法就是基于这种想法而提出的改进。 一、网孔分析法定义： 选平面电路的网孔的电流为未知变量列出并求解方程的方法称为网孔法(mesh analysis)。 二、网孔电流的概念 在每个网孔中假想有一个电流沿网孔边界环流一周，而各支路电流看作是由网孔电流合成的结果。网孔的巡行方向也是网孔电流的方向。 注意：网孔电流是一种假想的电流，实际电路中并不存在。引入网孔电流纯粹是为了分析电路方便。 三、网孔分析法方程的列写规律 如图电路，选网孔作独立回路，设定网孔电流IⅠ、IⅡ、IⅢ如图所示。各支路电路看成是由网孔电流合成得到的，可表示为 i1 = IⅠ， i2 = IⅡ， i3 = IⅢ， R4支路上有两个网孔电流IⅠ、IⅡ流经,且两 回路电流方向均与i4相反，故 i4 = - IⅠ- IⅡ R5支路上有两个网孔电流IⅠ、IⅢ流经，故 i5 = - IⅠ+ IⅢ R6支路上有两个网孔电流IⅡ、IⅢ流经，故 i6 = - IⅡ - IⅢ 对节点a列出KCL方程，有 i1 + i4 + i2 = IⅠ+ (- IⅠ- IⅡ) + IⅡ≡ 0 可见，网孔电流自动满足KCL方程。 利用KVL和OL 列出三个独立回路的KVL 回路Ⅰ R1i1–R5i5–u S5–R4i4 = 0 回路Ⅱ u S2+ R2i2–R6i6–R4i4 = 0 回路Ⅲ u S5 + R5i5 + u S3 + R3i3–R6i6 = 0 将支路电流用网孔电流表示，并代入上式得 (Ⅰ) R1 IⅠ–R5 (- IⅠ+ IⅢ)–u S5–R4 (- IⅠ- IⅡ) = 0 (Ⅱ) u S2 + R2 IⅡ - R6 (- IⅡ - IⅢ)–R4 (- IⅠ- IⅡ) = 0 (Ⅲ) u S5 + R5 (- IⅠ+ IⅢ) +u S3 + R3 IⅢ–R6 (- IⅡ - IⅢ) = 0 将上述方程整理得： 网孔(Ⅰ) (R1+R4+R5)IⅠ+ R4IⅡ–R5IⅢ = u S5 R11R12R13(∑U S)1
电路分析基础习题第三章答案
第3章 选择题 1．必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是（ C ）。 A．支路电流法B．回路电流法C．节点电压法D．2b法 2．对于一个具有n个结点、b条支路的电路，他的KVL独立方程数为（ B ）个。 A．n-1 B．b-n+1 C．b-n D．b-n-1 3．对于一个具有n个结点、b条支路的电路列写结点电压方程，需要列写（ C ）。 A．（n-1）个KVL方程B．（b-n+1）个KCL方程 C．（n-1）个KCL方程D．（b-n-1）个KCL方程 4．对于结点电压法中的无伴电压源，下列叙述中，（ A ）是错误的。 A．可利用电源等效变换转化为电流源后，再列写结点电压方程 B．可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点，则该无伴电压源正极性端对应的结点电压为已知，可少列一个方程 C．可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量，只需多列一个该无伴电压源电压与结点电压之间关系的辅助方程即可 D．无伴受控电压源可先当作独立电压源处理，列写结点电压方程，再添加用结点电压表示控制量的补充方程 5．对于回路电流法中的电流源，下列叙述中，（ D ）是错误的。 A．对于有伴电流源，可利用电源等效变换转化为电压源后，再列写回路电流方程 B．对于无伴电流源，可选择合适的回路，使只有一个回路电流流过该无伴电流源，则该回路电流为已知，可少列一个方程 C．对于无伴电流源，可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量，只需多列一个无伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可 D．电流源两端的电压通常为零 6．对于含有受控源的电路，下列叙述中，（ D ）是错误的。 A．受控源可先当作独立电源处理，列写电路方程 B．在结点电压法中，当受控源的控制量不是结点电压时，需要添加用结点电压表示控制量的补充方程 C．在回路电流法中，当受控源的控制量不是回路电流时，需要添加用回路电流表示控
节点法分析电路(新)
“小鲍课堂”第一讲 ——“节点法”的使用规则 所谓“节点法”，其实是到高中阶段学习完电势等知识的之后运用的电路计算辅助 分析方法。在目前阶段，我只是取其中分析电路的部分，用浅显的语言呈现给大家，以下图为例： “节点法”的使用法则： 1. 一般从电源正极出发开始标节点（一般用数字“1”表示）； 2. 同一根导线左右两端为同一节点； 3. 经过一个用电器（包括灯泡、各种电阻器、电动机等）则更换一个节点，如图中 L1左边为节点“1”，右端则换为节点“2”； 4. 一定要最优先标直接导线连接的节点。（所谓“导线最优先”） 5. 每个用电器左右两端共有两个节点，如L2，我们记做“L2左右两端为‘2、3’ 这组节点” ※对于第4点“导线最优先”这个问题，以下面电路图为例：
注意：在本图中，由于L2左右两端用一根导线连接，应遵从“导线最优先 原则”，所以L2为“2、2”这一组节点，而非“2、3”。 从这点可以归纳出“节点法”应用的第一个判定法则： 【小鲍第一定律】：假如一个用电器左右两端节点相同的话，则该用 电器被短路。 “小鲍课堂”第二讲 用“节点法”判断“并联关系” 对于电路分析最常见的问题——电路连接方式的判断，运用“节点法”可以说是“又快又准”，下面我们就一起来看看，如何判断电路中的“并联关系”。 首先我们以一个简单的并联电路为例： 例1、
按照“节点法”使用法则正确地标定出该电路图的节点，我们发现： L1左右两端为“1、2”这一组节点； L2左右两端为“1、2”这一组节点； L3左右两端为“1、2”这一组节点。 三个用电器左右两端为同一组节点，由此我们得出第二个判定法则：【小鲍第二定律】：当我们正确地标出电路图的节点之后，假如用电器两端均为“同一组节点”的话，则这些用电器为“并联关系”。 下面我们看一个比较复杂的电路： 例2、判断电路的连接方式：
网孔电流法和节点电压法例题分析
课题8：支路电流法、网孔电流法和节点电压法 课型：讲授 教学目的： （1）利用支路电流法求解复杂直流电路 （2）利用网孔电流法求解支路数目较多的电路。 （3）利用节点电压法求解节点较少而网孔较多的电路 重点、难点： 重点：支路电流法、网孔电流法、节点电压法求解复杂直流电路 难点：列方程过程中电压、电流参考方向及符号的确定。 教学分析： 本节主要还是在巩固基尔霍夫定律的基础上，利用实例分析支路电流法、网孔电流法、 节点电压法并将其用于实践案例中。 复习、提问： （1）节点的概念和判别？ （2）网孔的概念和判别？ 教学过程： 导入：求解复杂电路的方法有多种，我们可以根据不同电路特点，选用不同的方法去求解。其中最基本、最直观、手工求解最常用的就是支路电流法。 一、支路电流法 利用支路电流法解题的步骤： （1）任意标定各支路电流的参考方向和网孔绕行方向。 （2）用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程。有n个节点，就可以列出n-1个独立电流方程。 （3）用基尔霍夫电压定律列出L=b-（n-1）个网孔方程。 说明：L指的是网孔数，b指是支路数，n指的是节点数。 （4）代入已知数据求解方程组，确定各支路电流及方向。 例1试用支路电流法求图1中的两台直流发电机并联电路中的负载电流I及每台发电机的输出电流I1、和I2。已知：R1=1Ω，R2=0.6Ω，R=24Ω，E1=130V，E2=117V。 解：（1）假设各支路电流的参考方向和网孔绕行方向如图示。
图1 （2）根据KCL，列节点电流方程 该电路有A、B两个节点，故只能列一个节点电流方程。对于节点A有： I1+I2=I ① （3）列网孔电压方程 该电路中共有二个网孔，分别对左、右两个网孔列电压方程： I1R1-I2R2+E2-E1=0 ②（沿回路循行方向的电压降之和为零，如果在 I R+I2R2-E2=0 ③该循行方向上电压升高则取负号） （4）联立方程①②③，代入已知条件，可得： -I1-I2+I=0 I1-0.6I2=130-117 0.6I2+24I=117 解得各支路电流为： I1=10A I2=-5A I=5A 从计算结果，可以看出发电机E1输出10A的电流，发电机E2输出-5A的电流，负载电流为5A。由此可以知道： 结论：两个电源并联时，并不都是向负载供给电流和功率的，当两电源的电动势相差较大时，就会发生某电源不但不输出功率，反而吸收功率成为负载。因此，在实际供电系统中，直流电源并联时，应使两电源的电动势相等，内阻应相近。 所以当具有并联电池的设备换电池的时候，要全部同时换新的，而不要一新一旧。 思考：若将例1中的电动势E2、I2极性互换，列出用支路电流法求解I、I1、和I2所需的方程。 从前面的例子可以看出：支路电流法就是通过联立n-1个节点电流方程，L个网孔电压方程（n为节点数，L为网孔数）。但所需方程的数量取决于需要解决的未知量的多少。原则上，要求B条支路电流就设B个未知数。那么有没有特例呢？
教你如何看懂集成电路的线路图
教你如何看懂集成电路的线路图 集成电路应用电路图具有以下功能： 1.它表达了集成电路各引脚外电路结构、元器件参数等，从而表示了某一集成电路的完整工作情况。 2.有些集成电路应用电路中，画出了集成电路的内电路方框图，这时对分析集成电路应用电路是相当方便的，但这种表示方式不多。 3.集成电路应用电路有典型应用电路和实用电路两种，前者在集成电路手册中可以查到，后者出现在实用电路中，这两种应用电路相差不大，根据这一特点，在没有实际应用电路图时可以用典型应用电路图作参考，这一方法修理中常常采用。 4.一般情况集成电路应用电路表达了一个完整的单元电路，或一个电路系统，但有些情况下一个完整的电路系统要用到两个或更多的集成电路。 集成电路应用电路具有以下特点： 1.大部分应用电路不画出内电路方框图，这对识图不利，尤其对初学者进行电路工作分析时更为不利。 2.对初学者而言，分析集成电路的应用电路比分析分立元器件的电路更为困难，这是对集成电路内部电路不了解的原缘，实际上识图也好、修理也好，集成电路比分立元器件电路更为方便。 3.对集成电路应用电路而言，大致了解集成电路内部电路和详细了解各引脚作用的情况下，识图是比较方便的。这是因为同类型集成电路具有规律性，在掌握了它们的共性后，可以方便地分析许多同功能不同型号的集成电路应用电路。 集成电路的方法和注意事项主要以下几点： 1.了解各引脚的作用是识图的关键了解各引脚的作用可以查阅有关集成电路应用手册。知道了各引脚作用之后，分析各引脚外电路工作原理和元器件作用就方便了。例如：知道①脚是输入引脚，那么与①脚所串联的电容是输入端耦合电路，与①脚相连的电路是输入电路。 2.了解集成电路各引脚作用的三种方法了解集成电路各引脚作用有三种方法：一是查阅有关资料;二是根据集成电路的内电路方框图分析;三是根据集成电路的应用电路中各引脚外电路特征进行分析。对第三种方法要求有比较好的电路分析基础。 3.集成电路应用电路分析步骤如下： ①直流电路分析。这一步主要是进行电源和接地引脚外电路的分析。
叠加定理习题
叠加定理习题 1、电路如图所示，用叠加定理求电压U 。 2、 在图中，（1）当将开关S 和在a 点时，求123I I I 、和；（2）当将开关合在b 点时，利用（1）的结果，用叠加定理求支路电流123I I I 、和 3、在图中，已知当S U =16V 时，ab U =8V ,求S U =0 时的ab U 。 4、在图所示电路中，已知0N 为一无源网络，当S U =2V 、 S I =2A 时0U =5V;求S U =5V 、S I =5A 时的0U 。 5、在图2-33所示电路中，已知0N 为一无源网络，当S U =2V 、S I =3A 时0U =10V; 当S U =3V 、S I =2A 时0U =10V ，求S U =10V 、S I =10A 时的0U 。
弥尔曼定理习题 1、求如图所示电路中的电流i。 2、求如图电路中A点的电位。 3、求图所示电路中的各支路电流，并计算2 电阻吸收的功率。 A 6Ω8A 12V 3Ω 2Ω 6V 6Ω B + -+ - I1 I2 I3 4、求如图所示电路中的支路电流I1、I2、I3。 5、如图所示电路中，E1=12V，E2=30V，I S=2A，R1=3Ω，R2=6Ω，求I1、I2。 6、电路如图所示，求各支路电流。 7、如图所示电路，求出各支路电流。 网孔电流法习题
1、图示电路，已知E1 = 42 V，E2 = 21 V，R1 = 12 ，R2 = 3 ，R3 = 6 ，求各支路电流I1、I 2、I3 。 2、求解电路中各条支路电流 3、试用网孔电流法求如图所示电路中的支路电流I1、I2、I3。 4、如图所示电路中，U S=10V，I S=2A，R1=10Ω，R2=50Ω，R3=2Ω，R4=8Ω，用网孔电流法求I1、I2、I3。 5、如图所示电路，求出各支路电流。 6、电路如图所示，求各支路电流。
《数字电子技术基础》
《数字电子技术基础》 真值表的整体分析法 教学设计 主讲人：杨聪锟 西安工业大学电子信息工程学院 所属学科：电气类 课程名称：数字电子技术基础 课程类型：专业基础课 适用对象：自动化、电子信息科学与技术、电子信息工程、通信工程等电专业四年制本科。 授课方式：课堂教学，多媒体课件（自制）与板书配合讲授。………………………………………………………………………………………… 一．教学背景 《数字电子技术基础》是一门电子技术方面入门性质的技术基础课程，它自成体系，是实践性很强的一门课程。其任务是通过对本课程的学习，使学生获得数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为进一步深入学习电子技术的某些领域以及电子技术在专业上的应用打好基础。 本课程的先修课程是《高等数学》、《大学物理》、《电路分析基础》、《模拟电子技术》，后续课程是《微机原理》、《计算机控制》等。在《模拟电子技术》中的晶体管及其放大电路和一阶RC电路的暂态分析等是本课程的基础，应在先修课中学好。 学完本课程学生应达到以下要求： （1）掌握数字电路和逻辑函数的基本概念 （2）熟练掌握门电路、触发器等数字电路基本器件的逻辑功能和电气特性（3）掌握TTL、CMOS器件的正确使用方法 （4）理解利用功能表使用中规模集成（MSI）器件进行分析和设计逻辑电路（5）了解可编程逻辑器件（PLD）的种类、特点及使用方法 （6）了解数字技术的发展方向 二．教学内容 逻辑真值表，简称真值表，是一种用来描述逻辑函数的全部真伪关系的表格。将一个现实的逻辑命题进行逻辑抽象和逻辑赋值，形成该命题的数学表达时，往往首先就会用到真值表。 【讲解要点】 1. 真值表的原理和列写规则可总结为以下三句话，即真值表的整体分析法。 ◆真值表是描述逻辑函数功能的最底层工具；
叠加原理 实验报告范文(含数据处理)
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 叠加原理实验报告范文 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01：直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1．用实验装置上的DGJ-03线路,按照实验指导书上的图3-1，将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V，接入图中的U1和U2处。 2．通过调节开关K1和K2，分别将电源同时作用和单独作用在电路中，完成如下表格。 表3-1
3．将U2的数值调到12V，重复以上测量，并记录在表3-1的最后一行中。 4．将R3(330 )换成二极管IN4007，继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析，利用回路电流法或节点电压法列出电路方程，借助计算机进行方程求解，或直接用EWB软件对电路分析计算，得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差，都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理：以I1为例，U1单独作用时，I1a=8.693mA,，U2单独作用时， I1b=-1.198mA，I1a+I1b=7.495mA，U1和U2共同作用时，测量值为7.556mA，因此叠加性得以验证。2U2单独作用时，测量值为-2.395mA，而2*I1b=-2.396mA，因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路，表2中的数据不符合叠加性和齐次性。
电路入门练习题
第一题 关于电流、电流方向,下列说法正确的是( ) A.正、负电荷的移动形成电流 B.在电源外部,电流从电源的负极流向正极 C.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向 D.金属导体中的电流方向与自由电子的移动方向相同 第二题 如图是小明设计的“电子水平仪”。若将水平仪放置到倾斜的平台上，由于重锤所受重力的方向总是_____ ，金属丝就会与中央有孔的金属板接触，电路接通，铃响灯亮。在该电路中，电铃与电灯是_____联的。 第三题 第四题
一只玩具猫外形如图1所示,猫体内有电池,猫手相当于一开关,向下压猫手,猫脸上的两个小电灯会一齐发光.把你设计的猫体内的电路图画在虚线框内(如图2),再按 照你设计的电路图将如图3的实物用笔画线连接起来. 第五题 “中国国家反恐小组”的拆弹专家要立即拆除恐怖分子设置的定时爆炸装置.如图所示,分别为该定时炸弹的实物图和引爆电路工作原理电路图。当起爆器有电流通过时，定时炸弹立即爆炸。请你帮助专家结合所学的知识进行分析排爆. (1)定时器(钟表)应该安装在___(选填“a”或“b”)导线上.在定时阶段,该导线是 ___(选填“通”或“开”)路,因此起爆器被_____,电流____(选填“能”或“不能”)通过引爆器,因此在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹. (2)当定时器(钟表)定时结束时b导线被_____(填“接通”或“切断”),此时电流 ___(选填“能”或“不能”通过起爆器,因此在定时结束的瞬间起爆器立即爆炸. (3)综上所述,定时器(钟表)在定时阶段相当于一个____(选填“闭合”或“断开”)的开关.为使该定时爆炸装置停止工作,应立即剪断导线___(选填“a”或“b”) 第六题
实验四叠加原理的验证
实验四叠加原理的验证
实验四 叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K 倍。 三、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备 注 1 直流稳压电源 0~30V 可调 二路 2 万用表 1 自备 3 直流数字电压表 0~200V 1 4 直流数字毫安表 0~200mV 1 5 迭加原理实验电路板 1 DGJ-03 四、实验内容 实验线路如图6-1所示，用DGJ-03挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。
图6-1 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处。 2. 令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表6-1。 表6-1 测量项目 实验内容U1 (V ) U2 (V ) I1 (m A) I2 (m A) I3 (m A) U A B (V) U C D (V) U A D (V) U D E (V) U F A (V) U1单独作用12. 09 0 8.6 9 -2. 04 6.2 2 2.4 7 0.8 2 3.2 8 4.4 4.4 1 U2单独作用0 6.0 8 -1. 2 3.6 3 2.4 1 -3. 67 -1. 17 1.2 3 -0. 6 -0. 6 U1、U2共同作用12. 6.07.4 1.28.6-1.-0. 4.5 3.7-3.
《电路分析基础》第2章指导与解答
第2章电路的基本分析方法 电路的基本分析方法贯穿了整个教材，只是在激励和响应的形式不同时，电路基本分析方法的应用形式也不同而已。本章以欧姆定律和基尔霍夫定律为基础，寻求不同的电路分析方法，其中支路电流法是最基本的、直接应用基尔霍夫定律求解电路的方法；回路电流法和结点电压法是建立在欧姆定律和基尔霍夫定律之上的、根据电路结构特点总结出来的以减少方程式数目为目的的电路基本分析方法；叠加定理则阐明了线性电路的叠加性；戴维南定理在求解复杂网络中某一支路的电压或电流时则显得十分方便。这些都是求解复杂电路问题的系统化方法。 本章的学习重点： ●求解复杂电路的基本方法：支路电流法； ●为减少方程式数目而寻求的回路电流法和结点电压法； ●叠加定理及戴维南定理的理解和应用。 2．1 支路电流法 1、学习指导 支路电流法是以客观存在的支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出与未知量个数相同的方程式，再联立求解的方法，是应用基尔霍夫定律的一种最直接的求解电路响应的方法。学习支路电流法的关键是：要在理解独立结点和独立回路的基础上，在电路图中标示出各支路电流的参考方向及独立回路的绕行方向，正确应用KCL、KVL列写方程式联立求解。支路电流法适用于支路数目不多的复杂电路。 2、学习检验结果解析 （1）说说你对独立结点和独立回路的看法，你应用支路电流法求解电路时，根据什么原则选取独立结点和独立回路？ 解析：不能由其它结点电流方程（或回路电压方程）导出的结点（或回路）就是所谓的独立结点（或独立回路）。应用支路电流法求解电路时，对于具有m条支路、n个结点的电路，独立结点较好选取，只需少取一个结点、即独立结点数是n－1个；独立回路选取的原则是其中至少有一条新的支路，独立回路数为m－n＋1个，对平面电路图而言，其网孔数即等于独立回路数。 2．图2.2所示电路，有几个结点？几条支路？几个回路？几个网孔？若对该电路应用支
电路分析基础直流电源
电路图，是通过电路元件符号绘制的电子元件连线走向图，它详细的描绘了各个元件的连线和走向，各个引脚的说明，和一些检测数据。（元件符号是国际统一制定的） PCB图，是电路板的映射图纸，它详细描绘了电路板的走线，元件的位置等。（可以说是电路板的基本结构图） 电路原理图，它是电路结构的基本构造图，它详细的描绘了电路的大致原理，元件和信号的走向，可以说是简化了的电路连线结构图。 1 引言 电子电路要正常工作，电源必不可少，并且电源性能对电路、电子仪器和电子设备的使用寿命、使用性能等影响很大，尤其在带有感性负载的电路和设备(如电机)中，对电源的性能要求更高。在很多应用直流电机的场合中，要求为电机驱动电路提供1个其输出能从0 V开始连续可调(0～24 V)的直流电源，并且要求电源有保护功能。实际上就是要求设计一个具有足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路。该电路的设计关键在于稳压电路的设计，其要求是输出电压从0 V开始连续可调；所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调；输出电压应能够适应所带负载的启动性能。此外，电路还必须简单可靠，能够输出足够大的电流。 2 电路的设计 符合上述要求的电源电路的设计方法有很多种，比较简单的有3种： (1)晶体管串联式直流稳压电路。电路框图如图1所示，该电路中，输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压，取样电压与基准电压进行比较得到误差电压，该误差电压对调整管的工作状态进行调整，从而使输出电压发生变化，该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反，从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。因输出电压要求从0 V起实现连续可调，因此要在基准电压处设计辅助电源，用于控制输出电压能够从0 V开始调节。 单纯的串联式直流稳压电源电路很简单，但增加辅助电源后，电路比较复杂，由于都采用分立元件，电路的可靠性难以保证。 (2)采用三端集成稳压器电路。如图2所示，他采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调，因要求电路具有很强的带负载能力，需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器件较少，成本低且组装方便、可靠性高。
实验一 叠加原理
实验一叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。 四、实验内容 实验线路如图6-1所示，用DGJ-03挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。 图6-1 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处。 2. 令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表6-1。
3. 令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表6-1。 4. 令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表6-1。 5. 将U2的数值调至＋12V，重复上述第3项的测量并记录，数据记入表6-1。 6. 将R5（330Ω）换成二极管1N4007（即将开关K3投向二极管IN4007侧），重复1～5的测量过程，数据记入表6-2。 7. 任意按下某个故障设置按键，重复实验内容4的测量和记录，再根据测量结果判断出故障的性质。 五、实验注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值的＋、－号后，记入数据表格。 2. 注意仪表量程的及时更换。 六、预习思考题 1. 在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零？ 2. 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗？为什么？ 七、实验报告 1. 根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性与齐次性。 2. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并作结论。
实验1、叠加原理实验
叠加原理 1. 实验目的 用实验的方法验证线性电路的叠加原理，加深对该定理的理解。 2. 实验预习要求 （1）复习有关线性电路叠加原理的内容。 （2）完成下列预习题： ①计算图中电路中，当1E 单独激励（开关1S 置于“1”，开关2S 置于“2”）时各支路中的电流和各电阻上的电压。 ②计算图中电路中，当2E 单独激励（开关1S 置于“2”，开关2S 置于“1”）时各支路中的电流和各电阻上的电压。 ③计算图中电路中，当1E 、2E 共同激励（开关1S 和2S 均置于“1”）时各支路中的电流和各电阻上的电压。 3. 实验参考电路 实验参考电路如图所示。其中1R =3R =120Ω，2R =4R =510Ω，1E =12 V ，2E =6V 。 R R 叠加原理实验电路 4. 实验内容和步骤 （1）将直流稳压电源接在220V 交流电源上，闭合电源开关并适当预热。调节直流稳压电源的输出电压，用面板上的指示表或用万用表测量其输出电压值，使之分别达到1E =12 V 和2E =6V ，然后关断直流稳压电源的输出，待用。 （2）按图接线。根据实验预习要求计算出的图所示电路中各电压、电流值，正确选用电压表和电流表的测量量限，测量出各电源分别激励和共同激励时各支路的电流和电压。 ①当1E =12 V ，2E =0V 时（开关1S 置于“1”，开关2S 置于“2”），测各支路中的电流和各电阻上的电压。
②当1E =0 V ，2E =6V 时（开关1S 置于“2”，开关2S 置于“1”），测各支路中的电流和各电阻上的电压。 ③当1E =12 V ，2E =6V 时（开关1S 和2S 均置于“1”），测各支路中的电流和各电阻上的电压。 （3）将以上所测得的各支路中的电流和各元件上的电压值记入表中。 电流单位：mA 电压单位：V 5. 实验设备和仪器 （1）九孔实验板 1套 （2）直流稳压电源 1台 （3）数字万用表 1只 6. 实验注意事项 实际电压、电流的方向与参考方向一致时取正，反之则取负。 7. 实验报告要求 （1）计算实验预习中各支路上的电流和各电阻上的电压。 （2）根据实验记录的数据，以验证叠加原理的正确性。 （3）思考题： ① 可否将线性电路中任一元件上消耗的功率也像对该元件两端的电压和流过的电 流一样用叠加原理进行计算？ ② 为什么说，电表的量限选得过大，容易引起较大的测量误差？试举例说明。 （1） 数据计算见附页； （2） 通过计算可以验证I 1,I 2,I 3,I 4,I 5,U R 1,U R 2,U R 3,U R 4在1E 2E 共同激励下 的值与其在1E 和2E 分别单独激励的值之和相等，由此可以验证叠加原理的正确性。 （3） ①不能。因为2 221212I +I I +I （），所以功率不能使用叠加定理计算； ②通常仪表的相对误差是固定的,而绝对误差等于量程乘以相对误差,所以在相对误差相同的情况下,量程越大,绝对误差也就越大.
十种复杂电路分析方法
十种复杂电路分析方法 Jenny was compiled in January 2021
电路问题计算的先决条件是正确识别电路，搞清楚各部分之间的连接关系。对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路，以便分析和计算。识别电路的方法很多，现结合具体实 一、特征识别法 串并联电路的特征是；串联电路中电流不分叉，各点电势逐次降低，并联电路中电流分叉，各支路两端分别是等电势，两端之间等电压。根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。 例1．试画出图1所示的等效电路。 解：设电流由A端流入，在a点分叉，b点汇合，由B端流出。支路a—R1—b和a—R2—R3(R4)—b各点电势逐次降低，两条支路的a、b两点之间电压相等，故知R3和R4并联后与R2串联，再与R1并联，等效电路如图2所示。 二、伸缩翻转法 在实验室接电路时常常可以这样操作，无阻导线可以延长或缩短，也可以翻过来转过去，或将一支路翻到别处，翻转时支路的两端保持不动；导线也可以从其所在节点上沿其它导线滑动，但不能越过元件。这样就提供了简化电路的一种方法，我们把这种方法称为伸缩翻转法。 例2．画出图3的等效电路。 解：先将连接a、c节点的导线缩短，并把连接b、d节点的导线伸长翻转到R3—C—R4支路外边去，如图4。
再把连接a、C节点的导线缩成一点，把连接b、d节点的导线也缩成一点，并把R5连到节点d的导线伸长线上(图5)。由此可看出R2、R3与R4并联，再与R1和R5串联，接到电源上。 三、电流走向法 电流是分析电路的核心。从电源正极出发(无源电路可假设电流由一端流入另一端流出)顺着电流的走向，经各电阻绕外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地分别流过的电阻均为并联。 例3．试画出图6所示的等效电路。 解：电流从电源正极流出过A点分为三路(AB导线可缩为一点)，经外电路巡行一周，由D 点流入电源负极。第一路经R1直达D点，第二路经R2到达C点，第三路经R3也到达C 点，显然R2和R3接联在AC两点之间为并联。二、三络电流同汇于c点经R4到达D点，可知R2、R3并联后与R4串联，再与R1并联，如图7所示。 四、等电势法（不讲） 在较复杂的电路中往往能找到电势相等的点，把所有电势相等的点归结为一点，或画在一条线段上。当两等势点之间有非电源元件时，可将之去掉不考虑；当某条支路既无电源又无电流时，可取消这一支路。我们将这种简比电路的方法称为等电势法。 例4．如图8所示，已知R1=R2=R3=R4=2Ω，求A、B两点间的总电阻。 解：设想把A、B两点分别接到电源的正负极上进行分析，A、D两点电势相等，B、C两点电势也相等，分别画成两条线段。电阻R1接在A、C两点，也即接在A、B两点；R2接在
电路的基本分析方法(节点法、网孔法)
1．试列出求解网孔电流I 1、I 2、I 3所需的网孔方程式（只列方程，无需求解）。 Ω 100 解： ??? ??--=-+=-+=--+++60 120100)10010060200)400200120100200)200300100100(1312321I I I I I I I （ （ 2. 图示电路，试用网孔法求U 3。 解： 2 3434323211144046202631m m m m m m m m m m i u i i i i i i i i A i =-=+-=-+-=-+-= 3.用网孔法求图中的电压U 。 解：网孔电流如图所示。 1I 2 I + _ 1 U
2 12121121242I U I I U I U I ==-=-= 4.试用网孔法求如图所示电路中的电压U 。（只列方程，不求解） 解： 123 2010840I I I --=- 1231024420I I I -+-=- 123842020I I I --== 38I = 5．列出求解图示电路结点1、2、3的电压所需的结点电压方程式（只列方程，无需求解）。 解： U + —
??????? ? ?--=-+=-+=S S S S I R U U R U R R I U R U R R U U 4111341 12 23 22 11)11 1)11 （（ 6．试用结点电压法求如图所示电路中的电流I 。（只列方程，无需求解） U 3 解：结点电压方程如下： 8 2408121)8 1812142081101)8 1 411012 4021101)211011013 2 133123 21U I U U U U U U U U U =?????????- =--++= --++=--++又有（（（ 7．试列出为求解图示电路中U 1、U 2、U 3所需的结点电压方程式（只列方程，无需求解）。 3 解：
电路叠加原理心得体会
电路叠加原理心得体会 篇一：电路实验报告-叠加原理的验证 叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。二、实验原理 叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。三、实验仪器 高性能电工技术实验装置DGJ-01：直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1．用实验装置上的DGJ-03线路, 按照实验指导书上的图3-1，将两路稳 压电源的输出分别调节为12V和6V，接入图中的U1和U2处。 2．通过调节开关K1和K2，分别将电源同时作用
和单独作用在电路中。 完成如下表格。 表3-1 3．将U2的数值调到12V，重复以上测量，并记录在表3-1的最后一行中。 4．将R3换成二极管IN4007，继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析，利用回路电流法或节点电压法列出电路方程，借助计算机进行方程求解，或直接用EWB软件对电路分析计算，得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差，都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理：以I1为例，U1单独作用时，I1a=,，U2单独作用时，I1b=-，I1a+I1b=，U1和U2共同作用时，测量值为，因此叠加性得以验证。2U2单独作用时，测量值为-，而2*I1b=-，因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路，表2中的数据不符合叠加性和齐次性。六、思考题 1．电源单独作用时，将另外一出开关投向短路侧，不能直接将电压源短接
实验二网孔电流和节点电压分析法仿真
实验二网孔电流和节点电压分析法仿真 一、实验目的 1．加深对网孔和节点分析法的理解； 2．熟练利用网孔和节点分析电路； 3．验证网孔电流法和节点电压法。 二、实验仪器及元器件 Windows7、Multisim10 三、实验内容 1. 实验原理 网孔电流分析法简称网孔电流法，是根据KVL定律，用网孔电流为未知量，列出各网孔回路电压（KVL）方程，并联立求解出网孔电流，再进一步求解出各支路电流以求解电路的方法。 节点电压（节点电位）是节点相对于参考点的电压降。对于具有n个节点的电路一定有n-1个独立节点的KCL方程。节点电压分析法是以节点电压为变量，列节点电流（KCL）方程求解电路的方法。 2. 实验步骤 （1）网孔电流分析法仿真实验 A．搭建仿真实验电路如图2-1所示，并设网孔电流I1、I2、I3在网孔中按顺时针方向流动。 图2-1 网孔电流法仿真实验电路 B.用网孔电流法列KVL方程，求解网孔电流。 C.在Multisim中，打开仿真开关，读出3个电流表的数据，记录并将测量值填入表2-1中，比较测量值和计算值，验证网孔电流分析法。
（2）节点电压分析法仿真实验 A．搭建仿真实验电路如图2-2所示。 图2-2 节点电压分析电路 B.用节点电压法求解流经电阻R3的电流。 C.在Multisim中，打开仿真开关，读出电压表和电流表的数据，记录并将测量值填入表2-2中，比较测量值和计算值，验证节点电压分析法。 表2-2 节点电压法实验数据与理论计算结果对比 （3）能力提升 对图2-3所示电路，分别用网孔电流法分析和实验测量各网孔电流（选顺时针方向），填入表2-3中，验证正确性。 表2-3 网孔电流法实验数据与理论计算结果对比 将以上所有实验结果整理、分析，写入实验报告。
物理电路化简节点法与万能法则十条+经典化简例题
以下您看到的分析方法由溜溜为您整理，坚持免费，大家共享~ 简单的电路化简方法之节点法 电路化简的步骤如下： 1．首先寻找节点。何谓节点，简单的说就是线的交点，如图，我们可以找到6个节点。 2。节点编号。编号是要注意，电源的正极（或负极）编1号，负极（或正极）编最后一个号。如果发现两个节点间有导线或者电流表连接，那么这两个节点编为同一号。如果是电流表在同一号节点间的，需要记住表两端接的电阻号。 3．重新连线。重新连线应在草稿纸上完成，首先在纸上同一线上画上4个点并编上号，点间距离最好大一点，，然后依次从电路中找到节点之间的电阻或者电表画在四个点间。为了避免漏画，可以画一个从图上标出一个，直到原电路图上的仪器全都画到了图上为止。如图。
4．转化为规范化电路图。相信做完上一步后，您已经可以看出电路的组成了，如果发现点与点之间有断开的情况，只要将点适当的移位就可。关于这道题的规范化电路图，在此就省略吧。 在使用过程中觉得此方法非常的简单，而且解题过程非常机械。当然有时因为节点编号的问题出现画完以后还是看不出来的问题，不过只要将点进行简单的移位，便可以一目了然。下面是化简的万能十条法则。
电路的等效变化 高中生在处理较复杂的混联电路问题时，常常因不会画等效电路图，难以求出等效电阻而直接影响解题。为此，向同学们介绍一种画等效电路图的方法《快速三步法》。 快速三步法画等效电路图的步骤为： ⑴标出等势点。依次找出各个等势点，并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。 ⑵捏合等势点画草图。即把几个电势相同的等势点拉到一起，合为一点，然后假想提起该点“抖动”一下，以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻，这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处电流“兵分几路”及与下一个节点的联接关系。 ⑶整理电路图。要注意等势点、电阻序号与原图一一对应，整理后的等效电路图力求规范，以便计算。
计算题(节点和网孔分析)
4. 计算题 4.1 节点和网孔分析 4.1.1 图示电路中, 欲使支路电压之比 U U 12 2 =，试确定电流源I S 之值。 解：用节点电压法： ) 32) 22 1)4 12 1() 12 162 1)2 13121(2 2 3 2 33 2U U U I U U U U S =-=- + = -++ 解以上方程组得：A I S 84-= （- 84 / 11） 4.1.2 用网孔分析法分析下图所示电路。 1）用观察法直接列出网孔方程，并求解得到网孔电流i 1和i 2。 2）计算6Ω电阻吸收的功率。 解：1）用网孔法列方程： ) 220 10i 6)64() 15212+-=-+=i A i 解方程组得： A A i 5i 421== 2）6欧电阻上的电流为： A i 1i 21-=- 6欧电阻上的功率为：6W P =
4.1.3 列出图示电路的结点方程，计算出三个结点电压（图中r = 1Ω）。 解：用结点电压法： ) 45 i )34 )2i ) 14 53)53(132 32 32 1- =-=-==--+U U U U U U U U 解方程组得：1V 5V 2V 32 1-=-=-=U U U 4.1.4 用网孔分析法计算图示电路中的网孔电流1i 和2i 。 4A 4Ω 1 解：用网孔法列方程： ) 210 34i )231(2) 11042)22(2121=?+++++-=++i i i 解方程组得： A A i 5i 121=-= 4.1.5 电路如图所示，其中r ＝12Ω。1）计算R L 为何值时，电压u 等于5V 。 2）计算R L 为何值时，电压u 等于10V 。
十种复杂电路分析方法
电路问题计算的先决条件是正确识别电路，搞清楚各部分之间的连接关系。对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路，以便分析和计算。识别电路的方法很多，现结合具体实例介绍十种方法。 一、特征识别法 串并联电路的特征是；串联电路中电流不分叉，各点电势逐次降低，并联电路中电流分叉，各支路两端分别是等电势，两端之间等电压。根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。 例1．试画出图1所示的等效电路。 解：设电流由A端流入，在a点分叉，b点汇合，由B端流出。支路a—R1—b和a—R2—R3(R4)—b各点电势逐次降低，两条支路的a、b两点之间电压相等，故知R3和R4并联后与R2串联，再与R1并联，等效电路如图2所示。 二、伸缩翻转法 在实验室接电路时常常可以这样操作，无阻导线可以延长或缩短，也可以翻过来转过去，或将一支路翻到别处，翻转时支路的两端保持不动；导线也可以从其所在节点上沿其它导线滑动，但不能越过元件。这样就提供了简化电路的一种方法，我们把这种方法称为伸缩翻转法。 例2．画出图3的等效电路。 解：先将连接a、c节点的导线缩短，并把连接b、d节点的导线伸长翻转到R3—C—R4支路外边去，如图4。 再把连接a、C节点的导线缩成一点，把连接b、d节点的导线也缩成一点，并把R5连到节点d的导线伸长线上(图5)。由此可看出R2、R3与R4并联，再与R1和R5串联，接到电源上。 三、电流走向法 电流是分析电路的核心。从电源正极出发(无源电路可假设电流由一端流入另一端流出)顺着电流的走向，经各电阻绕外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地分别流过的电阻均为并联。 例3．试画出图6所示的等效电路。