典型直流电路分析方法

典型直流电路分析方法研究

【摘要】直流电路是电路学中最基本的内容，学好直流电路这一章节对《电路基础》这门课程的学习有着极大的意义。而典型电路的分析方法很多，从而导致学生很难选择，笔者根据《电路基础》多年的教学经验，结合例题对典型的电路分析方法进行总结和比较，根据各自适用情景，归纳出求解具体电路时所遵循的原则。

【关键词】直流电路；典型分析方法；一题多解

1.引言

直流电路是电路学中最基本的内容，学好直流电路这一章节对《电路基础》这门课程的学习有着极大的意义。而对于入学前基础薄弱的专科学生来说，学好直流电路显得尤为重要。

对于如我院的专科学生来说，由于他们的基础比较差，所以在学习直流电路的一些理论或概念时不太容易理解，因为其中很多理论或概念都是看不见摸不着的，如电压、电流、功率等。这里笔者准备就直流电路的一些典型电路的分析方法来讲解如何更好的帮

助学生学习直流电路，通过比较各种不同的分析方法和一题多解的方式来记住各种分析方法的特点和适用情况，从而让学生学会如何选择最合理、最简捷的思路，培养思维的灵活性。

2.例题分析

例题：电路参数如图1所示，试求ix的值

2.1 支路电流法

支路电流法是以支路电流为求解对象，是一种最基本的电路分

析方法。特点：适用于任何电路分析，但当支路过多时求解和计算的过程会过于繁琐，此时应避免用它解题。适用情况：多用于分析支路少，求各个支路电流的电路。

解：首先标出各支路电流参考方向，如图2所示，对节点b列kcl方程有：i+12+ix=0，对大回路列klv方程有：48+3i=5ix+4ix，由上述两式可解得ix=1a。

2.2 叠加定理

叠加定理是把一个复杂的多电源电路分解为若干个单电源的简单电路来分析计算。特点：将复杂电路转换为若干简单的单电源电路，在独立源不多的情况下，可以减少繁琐的联立方程式，从而简化计算。适用情况：多用于分析电源少的线性电路。

解：根据叠加定理，图1可转换为图3（a）和图3（b），48v电压源和12a电流源分别单独作用，对图3（a）运用kvl得（5+3）i’x+4i’x=48，解得i’x=4a；对图3（b）运用kvl得5i’’x+3（i’’x+12）=-4i’’x，解得i’’x=-3a；由叠加定理得

ix=i’x+i’’x=4-3=1a。

2.3 戴维南定理

戴维南定理是指任一含源线性时不变二端网络，都可以用一个电压源uoc和一个电阻ro的串联电路来等效。特点：可以将任何复杂的二端口电路转化为简单的电压源与电阻串联的形式，简化计算步骤。适用情况：适用于分析电路中某一支路电压电流而无需计算其他支路的电压或电流的情况，因为运用此定理转化电路后，除

所求支路没变化外，其他支路的电路连接情况都有所改变。

解：根据戴维南定理，首先求两端的开路电压uoc，断开待求支路，得图4（a），因为开路，所以ix=0，uoc=12*3=36v（控制支路ix=0，所以受控源的响应为0）；然后求内阻r，由于电路中包含受控源，所以我们需要在端口加上电压u，用加压求流法求内阻r，对图4（b）运用全欧姆定律有：（5+3）ix+4ix=u，由r=u/ix=12ω；最后将所断开支路接到等效电路（如图4（c））中运用全欧姆定律进行求解，有36+12ix=48，解得ix=1a。

3.总结

通过上面三种方法的学习和比较，我们发现电路分析的方法相当灵活，只要分析的正确，都能得到最终的答案，但是其中解题的过程和复杂程度却不尽相同。那么我们怎样才能从各种各样类型的题目中找到合适的解题办法呢，要学会这个技巧首先要熟悉各种分析方法的特点和适用范围，他们既互相联系，又互相补充。通过对以上三种方法的比较和学习，再配以适当的练习和实验，可使学生较为牢固的掌握直流电路的基本内容，为后面几章的内容打下坚实的基础。

参考文献：

[1]电路基础典型电路分析方法研究.《科技与企业》杂志 2011年11月（上）.

[2] 邱关源主编：《电路》，高等教育出版社.

作者简介：

第2章电路的基本分析方法

第2章电路的基本分析方法 一、填空题： 1. 有两个电阻，当它们串联起来的总电阻为10Q,当他们并联起来的总电阻为 2.4 Q 这两个电阻的阻值分别为_4Q _和__6Q — 2. 下图所示的电路，A B之间的等效电阻R= 1Q 电路的等效电阻R A B=60Q R CD 5. _______________________________________________________ 下图所示电 路中的A B两点间的等效电阻为12KQ _______________________________ 图中所示 的电流l=6mA则流经6K电阻的电流为2mA ；图中所示方向的电压U为12V 此 6K电阻消耗的功率为24mW 。 4. 3.下图所示的电路, 下图所示电路，每个电阻的阻值均为30 Q, B o B之间的等效电阻R A E=3Q O 6Q 3Q 2Q 2 Q 2 Q 2Q

鼻s Ik 10k皐 A Q T 1 L__JI 1_ () --------------------- 10kQ知 ]6k j L + B O ------ o

6. 下图所示电路中，ab 两端的等效电阻为12Q , cd 两端的等效电阻为4 Q 8.下图所示电路中,ab 两点间的电压U ab 为io V 。 + iov a 24V 已知U F 3V, I S = 3 A 时，支路电流I 才等于2A 。 10. 某二端网络为理想电压源和理想电流源并联电路， 则其等效电路为 理想电压 源。 11. 已知一个有源二端网络的 开路电压为20V,其短路电流为5A,则该有源二端 网络外接4 Q 电阻时，负载得到的功率最大， 最大功率为 25W 12. 应用叠加定理分析线性电路时， 对暂不起作用的电源的处理，电流源应看作 开路，电压 7?下图所示电路a 、 6 Q a i — 5 Li b 间的等效电阻Rab 为4" 9.下图所示电路中, d 15 Q b Hi BO

第一章 直流电路及其分析方法

《电工与电子技术基础》自测题 第1章直流电路及其分析方法 判断题 1.1 电路的基本概念 1．电路中各物理量的正方向不能任意选取。 [ ] 答案:X 2．电路中各物理量的正方向不能任意选取。 [ ] 答案:X 3．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相同。 答案:X 4．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相反。 答案:V 5．电路中各物理量的正方向都可以任意选取。 [ ] 答案:V 6．某电路图中，已知电压U=-30V，则说明图中电压实际方向与所标电压方向相反。 答案:V 7．组成电路的最基本部件是：电源、负载和中间环节 [ ] 答案:V 8．电源就是将其它形式的能量转换成电能的装置。 [ ] 答案:V 9．如果电流的大小和方向均不随时间变化，就称为直流。 [ ] 答案:V 10．电场力是使正电荷从高电位移向低电位。 [ ] 答案:V 11．电场力是使正电荷从低电位移向高电位。 [ ] 答案:X 1.2 电路基础知识 1．所求电路中的电流（或电压）为＋。说明元件的电流（或电压）的实际方向与参考方向一致；若为－，则实际方向与参考方向相反。[ ] 答案:V 2．阻值不同的几个电阻相并联，阻值小的电阻消耗功率小。[ ] 答案:X

答案:X 4．电路就是电流通过的路径。 [ ] 答案:V 5．电路中选取各物理量的正方向，应尽量选择它的实际方向。 [ ] 答案:V 6．电路中电流的实际方向总是和任意选取的正方向相同。 [ ] 答案:X 7．电阻是用来表示电流通过导体时所受到阻碍作用大小的物理量。[ ] 答案:V 8．导体的电阻不仅与其材料有关，还与其尺寸有关。 [ ] 答案:V 9．导体的电阻只与其材料有关，而与其尺寸无关。 [ ] 答案:X 10．导体的电阻与其材料无关，而只与其尺寸有关。 [ ] 答案:X 11．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成正比，与其电阻值成反比。[ ] 答案:V 12．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成反比，与其电阻值成正比。[ ] 答案:X 13．如果电源的端电压随着电流的增大而下降很少，则说明电源具有较差的外特性。 [ ]答案:X 14．如果电源的端电压随着电流的增大而下降很少，则说明电源具有较好的外特性。 [ ]答案:V 15．欧姆定律是分析计算简单电路的基本定律。 [ ] 答案:V 16．平时我们常说负载增大，其含义是指电路取用的功率增大。 [ ] 答案:V 17．平时我们常说负载减小，其含义是指电路取用的功率减小。 [ ] 答案:V 18．平时我们常说负载增大，其含义是指电路取用的功率减小。 [ ] 答案:X 19．平时我们常说负载减小，其含义是指电路取用的功率增大。 [ ] 答案:X 20．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。 [ ] 答案:V 21．在串联电路中，电阻越小，分得的电压越大。 [ ] 答案:X 22．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越小。 [ ] 答案:X 23．在串联电路中，电阻越小，分得的电压越小。 [ ] 答案:V 24．在并联电路中，电阻越小，通过的电流越大。 [ ] 答案:V 25．在并联电路中，电阻越大，通过的电流越大。 [ ]

直流电路动态分析(绝对经典)

直流电路动态分析 根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法 如下： 一．程序法。 基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为： （1）确定电路的外电阻R 外总如何变化； ① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。 ③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R ，灯泡的电阻为R 灯，与灯泡并联的那一段电阻为R 并，则会压器的总电阻为： 211并灯并灯并灯 并并总R R R R R R R R R R R +-=++-= 由上式可以看出，当R 并减小时，R 总增大；当R 并增大时，R 总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，R 总变化与并联段电阻的变化情况相 反，与串联段电阻的变化相同。 ④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与串联（简称），另一段与串联（简称）， 则并联总电阻 ()()R R R R R R R R 总上下=++++1212 由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支路电阻相差越大时，总电阻越小。

(完整版)第二章电路分析方法

第二章电路的分析方法 电路分析是指在已知电路构和元件参数的情况下，求出某些支路的电压、电流。分析和计算电路可以应用欧姆定律和基尔霍夫定律，但往往由于电路复杂，计算手续十分繁琐。为此，要根据电路的构特点去寻找分析和计算的简便方法。 2．1 支路电流法 支路电流法是分析复杂电路的的基本方法。它以各支路电流为待求的未知量，应用基尔霍夫定律（KCL 和KVL ）和欧姆定律对结点、回路分别列出电流、电压方程，然后解出各支路电流。下面通过具体实例说明支路电流法的求解规律。 例2-1】试用支路电流法求如图2-1 所示电路中各支路电流。已知U S1 130V ，U S2 117V ，R1 1 ，R2 0.6 ，R 24 。【解】该电路有3 条支路（b=3），2个结 点（n=2）,3 个回路（L=3 ）。先假定各支路电流的参 考方向和回路的绕行方向如图所示。因为有3 条支路则 有3 个未知电流，需列出3 个独立方程，才能解得3 个未知量。根据KCL 分别对点A、B 列出的方程实际上是 相同的，即结点A、B 中只有一个结点电流方程是独立 的，因此对具有两个结点的电路，只能列出一个独立的 KCL 方程。 再应用KVL 列回路电压方程，每一个方程中至少要包含一条未曾使用过的支路（即没有列过方程的支路）的电流或电压，因此只能列出两个独立的回路电压方程。根据以上分析，可列出3 个独立方程如下： 结点A I1 I2 I 0 回路ⅠI1R1 I2R2 U S1 U S2 回路ⅡI2 R2 IR U S2 I1 10A， I2 5A， I=5A 联立以上3 个方程求解，代入数据解得支路电流 通过以上实例可以总出支路电流法的解题步骤是： 1．假定各支路电流的参考方向，若有n个点，根据KCL 列出（n－１）个结点电流方程。 ２．若有b 条支路，根据KVL 列（b－n＋１）个回路电压方程。为了计算方便，通常选网孔作为回路。

电路的基本分析方法

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

直流电路动态分析(1)

实用文档 1 直流电路动态分析 根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下： 一．程序法。 基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为： （1）确定电路的外电阻R 外总如何变化； ① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。 ③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R ，灯泡的电阻为R 灯，与灯泡并联的那一段电阻为R 并-，则会压器的总电阻为： 21 1 并 灯并灯 并灯并并总R R R R R R R R R R R +- =++ -=

实用文档 2 由上式可以看出，当R 并减小时，R 总增大；当R 并增大时，R 总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，R 总变化与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。 ④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与R 1串联（简称R 上），另一段与R 2串联（简称R 下），则并联总电阻 ()() R R R R R R R R 总 上 下 = ++++1 2 12 由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支路电阻相差越大时，总电阻越小。 （2）根据闭合电路欧姆定律r R E I += 外总总确定电路的总电流如何变化； （3）由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化； （4）由U 外=E －U 内(或U 外=E-Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何 变化）??? ????????? ? ?==↓↑→↑→↓→=∞→↑↓→↓→↑→-=00U R U Ir I R E U R U Ir I R Ir E U 短路当断路当外 ； （5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化； （6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用节点电流关系）。 ? ?? ? ↑ ↓ ↓ ↑↑ ↓ ↑↓ 端总总局U I R R I 分 U 分

第二章电路的基本分析方法1

第二章电路的基本分析方法 一、填空题： 1. 有两个电阻，当它们串联起来的总电阻为10Ω，当他们并联起来的总电阻为 2.4Ω。这两个电阻的阻值分别为_ _4Ω ___和__6Ω。 = 1 Ω。 2. 下图所示的电路，A、B之间的等效电阻R AB = 3 Ω。 3. 下图所示的电路，A、B之间的等效电阻R AB A 2Ω B 4. 下图所示电路，每个电阻的阻值均为30Ω，电路的等效电阻R = 60 Ω。 AB 5.下图所示电路中的A、B两点间的等效电阻为___12KΩ________.若图中所示的电流I=6mA，则流经6K电阻的电流为__2mA _____；图中所示方向的电压 U为____12V____.此6K电阻消耗的功率为__24mW_________。 A U 6. 下图所示电路中，ab两端的等效电阻为 12Ω，cd两端的等效电阻

为 4Ω。 7．下图所示电路a、b间的等效电阻Rab为 4 Ω。 8. 下图所示电路中，ab两点间的电压ab U为 10 V。 9. 下图所示电路中，已知 U S =3V， I S = 3 A 时，支路电流I才等于2A。 Ω 1 3 10. 某二端网络为理想电压源和理想电流源并联电路，则其等效电路为理想电压源。 11．已知一个有源二端网络的开路电压为20V，其短路电流为5A，则该有源二端网络外接 4 Ω电阻时，负载得到的功率最大，最大功率为 25W 。12．应用叠加定理分析线性电路时，对暂不起作用的电源的处理，电流 源应看作开路，电压源应看作短路。 13．用叠加定理分析下图电路时，当电流源单独作用时的I 1 = 1A ，当 电压源单独作用时的I 1= 1A ，当电压源、电流源共同时的I 1 =

电路分析-一、直流电路(讨论题)

强化班、工研班 一、直流电路（讨论题） 1．用多种方法（两种以上）求解，从中体会方法的优劣。 （1）图1-1电路，N A 与N B 均为含源线性电阻网络，求3Ω电阻的端电压U 。 （2）图1-2电路，U s 为直流电压源，（a ）欲使I I 10 1 0= ，则R x 应取何值？（29Ω） 图1-1 图1-2 （b ）图1-2电路常称为桥式电路，欲使00=I ，则R 1、 R 2、R 3、R 4应如何配置？找出某种关系。 2．图2-1所示电路， （1）求3Ω电阻消耗的功率； （2）两电源向电路提供的总功率。 （3）由计算讨论下列问题： a ．两电源向电路提供的总功率是否等于3Ω电阻消耗的功率，为什么？ b ．能否用叠加定理直接计算功率？ 图2-1 c ．若在图2-1电路中取消受控源代之以短路线得图2-2，重求（1）、（2）。能否用叠加定理求功率呢？ d ．对图2-2电路，用叠加定理与用其他方法计算出的两电源 发出的总功率进行比较，并对结果作进一步阐述。 e ．由上述讨论能得到哪些结论。 3. 根据图示（a ）（b ）电路中数据，求图（c ）中电路电压U 。(5/3V) 图 2-2 4．图示电路，N 的输出电阻050R =Ω，100R =Ω，已知当0S I =时， 1.5mA I =；当 1.2mA S I =时， 1.4mA I =。（1）当15mA S I =时，求电流I ；（2）当15mA S I =时，且R 改为200Ω时，求电流I 。(3.7mA, 2.22mA) N 10V +- Ω 25V +- 1A N 10V +-Ω 21V + - 1Ω N 10V +- Ω 21Ω1A U +- a （） b （） c （） 线性含源电阻网络 N S R R I

第2章直流电路及基本分析法

本章要点 直流电路的一般分析方法 线性网络的基本定理 章节内容 2.2 线性电路的几个基本定理 2.2.1 叠加定理 2.2.2 戴维南定理 2.2.3 诺顿定理 2.4 Multisim直流电路分析 2.3 最大功率传输定理 2.1.1 支路电流法 2.1.2 网孔电流法 2.1.3 节点电压法 2.1 直流电路的一般分析法 由独立源、受控源和电阻构成的电路称为电阻电路，电路中的电源可以是直流的也可以是交流的，若所有的独立电源都是直流电源时，则这类电路称为直流电路。本章主要介绍直流电路的一般分析方法以及线性网络的基本定理。 直流电路的一般分析法可直接求解复杂电路，而不需要多次等效变换。 直流电路的一般分析方法包括支路电流法、网孔电流法和节点电压法。这些方法是全面分析电路的方法，主要是依据基尔霍夫定律和元件的伏安特性列出电路方程，然后联立求解。其特点是不改变电路的结构，分析过程有规律。 2.1 直流电路的一般分析法 2.1.1 支路电流法 支路电流法是直接以支路电流为未知量，根据元件的VCR及KCL、KVL约束关系，建立数目足够且相互独立的方程组，解出各支路电流，进而求得人们期望得到的电路中任一支路的电压、功率等。 1. 定义 2. 适用范围 原则上适用于各种复杂电路，但当支路数很多时，方程数增加，计算量加大。因此，适用于支路数较少的电路。 根据KCL，对节点a和b分别建立电流方程 回路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别列写KVL方程，得 只有一个独立节点 只有两个独立回路 一般情况下，对于一个有b条支路n个节点的电路，利用KCL可以列出(n -1)个独立的方程。利用KVL可列出b-n+1个独立的方程 I1 I2 I3 3.支路电流法的一般步骤 (1) 设出各支路电流，标明参考方向。任取n-1个节点，依KCL列独立节点电流方程。 (2) 选取b-n+1独立回路，并选定绕行方向，依KVL列写出所选独立回路电压方程。对平面电路而言，网孔数恰好等于独立回路数，网孔就是独立回路，所以平面电路一般选网孔列写

电路的分析方法电子教案

第2章 电路的分析方法 本章要求： 1. 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法。 2. 理解实际电源的两种模型及其等效变换。 3. 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、动态电阻的概念，以及简单非线性电阻电路的图解分析法。 重点： 1． 支路电流法； 2． 叠加原理； 3．戴维宁定理。 难点： 1． 电流源模型； 2． 结点电压公式； 3． 戴维宁定理。 2.1 电阻串并联联接的等效变换 1．电阻的串联 特点： 1)各电阻一个接一个地顺序相联； 2)各电阻中通过同一电流； 3)等效电阻等于各电阻之和； 4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。 两电阻串联时的分压公式： 2．电阻的并联 特点: 1)各电阻联接在两个公共的结点之间； 2)各电阻两端的电压相同； 3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和； 4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。 U R R R U 2111+=U R R R U 2 122+=

两电阻并联时的分流公式： 2.3 电源的两种模型及其等效变换 1．电压源 电压源是由电动势 E 和内阻 R 0 串联的电源的电路模型。若 R 0 = 0，称为理想电压源。 特点： (1) 内阻R 0 = 0； (2) 输出电压是一定值，恒等于电动势（对直流电压，有 U ≡ E ），与恒压源并联的电路电压恒定； (3) 恒压源中的电流由外电路决定。 2．电流源 电流源是由电流 I S 和内阻 R 0 并联的电源的电路模型。若 R 0 = ∞，称为理想电流源。 特点： (1) 内阻R 0 = ∞ ； (2) 输出电流是一定值，恒等于电流 I S ，与恒流源串联的电路电流恒定； (3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。 3．电压源与电流源的等效变换 等效变换条件： E = I S R 0 0 R E I = S 注意： ① 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。 ② 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。 ③ 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。 ④ 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路，都可化为一个电流为 I S 和这个电阻并联的电路。 4．电源等效变换法 （1） 分析电路结构，搞清联接关系； （2） 根据需要进行电源等效变换； （3） 元件合并化简：电压源串联合并，电流源并联合并，电阻串并联合并； I R R R I 2121+=I R R R I 2 112+=

电路的几种分析方法

几种常见电路分析方法浅析 摘要：对电路进行分析的方法很多,如叠加定理、支路分析法、网孔分析法、结点分析法、戴维南和诺顿定理等。根据具体电路及相关条件灵活运用这些方法,对基本电路的分析有重要的意义。现就具体电路采用不同方法进行如下比较。 关键词：电路分析电流源支路电流法网孔电流法结点分析法叠加定理戴维宁定理与诺顿定理 Several Commonly Used Analytical Methods in Circuit Abstract: on the circuit analysis methods, such as superposition theorem, branch analysis method, mesh analysis method, nodal analysis method, Thevenin and Norton's theorem. According to the specific circuit and related conditions of flexibility in the use of these methods, the basic circuit analysis has important significance. The specific circuit using different methods are compared. Key words :Circuit Analysis of voltage source current source branch current method mesh current method nodal analysis method of superposition theorem and David theorem and Norton theorem in Nanjing. 引言：每种电路的分析方法，一般都有其适用范围。应用霍夫定律求解适用于求多支路的电流，但电路不能太复杂；电源法等效变换法适用于电源较多的电路；节点电位法适用于支路多、节点少的电路；网孔分析法使适用于支路多、节点多、但网孔少的电路；戴维宁定理和叠加定理适用于求某一支路的电流或某段电路两端电压。上面例题的电路比较简单，可选择任意一种方法求解，对于一些比较复杂但有一

【转帖】分析电路的四大常用方法

电子电路图用来表示实际电子电路的组成、结构、元器件标称值等信息。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样我们在分析电路时，就不必把实物翻来覆去地琢磨，而只要拿着一张图纸就可以了。在设计电路时，也可以从容地纸上或电脑上进行，确认完善后再进行实际安装，通过调试、改进，直至成功。我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计，甚至进行虚拟的电路实验，大大提高工作效率。 给大家总结了四大常用的分析电路的方法，以及每种方法适合的电路类型和分析步骤。 1、时间常数分析法 时间常数分析法主要用来分析R,L,C和半导体二极管组成电路的性质，时间常数是反映储能元件上能量积累快慢的一个参数，如果时间常数不同，尽管电路的形式及接法相似，但在电路中所起的作用是不同的。常见的有耦合电路，微分电路，积分电路，钳位电路和峰值检波电路等。 2、频率特性分析法 频率特性分析法主要用来分析电路本身具有的频率是否与它所处理信号的频率相适应。分析中应简单计算一下它的中心频率，上下限频率和频带宽度等。通过这种分析可知电路的性质，如滤波，陷波，谐振，选频电路等。 3、直流等效电路分析法 在分析电路原理时，要搞清楚电路中的直流通路和交流通路。直流通路是指在没有输入信号时，各半导体三极管、集成电路的静态偏置，也就是它们的静态工作点。交流电路是指交流信号传送的途径，即交流信号的来龙去脉。

在实际电路中，交流电路与直流电路共存于同一电路中，它们既相互联系，又互相区别。 直流等效分析法，就是对被分析的电路的直流系统进行单独分析的一种方法，在进行直流等效分析时，完全不考虑电路对输入交流信号的处理功能，只考虑由电源直流电压直接引起的静态直流电流、电压以及它们之间的相互关系。 直流等效分析时，首先应绘出直流等效电路图。绘制直流等效电路图时应遵循以下原则：电容器一律按开路处理，能忽略直流电阻的电感器应视为短路，不能忽略电阻成分的电感器可等效为电阻。取降压退耦后的电压作为等效电路的供电电压;把反偏状态的半导体二极管视为开路。 4、交流等效电路分析法 交流等效电路分析法，就是把电路中的交流系统从电路分分离出来，进行单独分析的一种方法。 交流等效分析时，首先应绘出交流等效电路图。绘制交流等效电路图应遵循以下原则：把电源视为短路，把交流旁路的电容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。

第1章直流电路及其分析方法-练习题

第一章：直流电路及其分析方法复习要点 基本概念：电路的组成和作用；理解和掌握电路中电流、电压和电动势、电功率和电能的物理意义； 理解电压和电动势、电流参考方向的意义；理解和掌握基本电路元件电阻、电感、电容的伏－安特性，以及电压源（包括恒压源）、电流源（包括恒流源）的外特性；理解电路（电源）的三种工作状态和特点；理解电器设备（元件）额定值的概念和三种工作状态；理解电位的概念，理解电位与电压的关系。 基本定律和定理：熟练掌握基尔霍夫电流、电压定律和欧姆定理及其应用，特别强调Σ I=0和Σ U=0时两套正负号的意义，以及欧姆定理中正负号的意义。 分析依据和方法：理解电阻的串、并联，掌握混联电阻电路等效电阻的求解方法，以及分流、分 压公式的熟练应用；掌握电路中电路元件的负载、电源的判断方法，掌握电路的功率平衡分析；掌握用支路电流法、叠加原理、戴维宁定理和电源等效变换等方法分析、计算电路；掌握电路中各点的电位的计算。 基本公式：欧姆定理和全欧姆定理R r E I R U I +== 0, 电阻的串、并联等效电阻2 12 121,R R R R R R R R +=+=并串 KCL、KVL 定律0)(,0)(=∑=∑u U i I 分流、分压公式U R R R U U R R R U I R R R I I R R R I 2 12 2211121122121,;,+=+=+=+= 一段电路的电功率b a ab I U P ×= 电阻上的电功率R U R I I U P 2 2 =×=×= 电能t P W ×= 难点：一段电路电压的计算和负载开路（空载）电压计算，注意两者的区别。 一、填空题 1.电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。 2.20Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为 100 Ω，相并联时的等效电阻 为 16 Ω。 3.戴维南定理指出：任何一个有源二端线性网络都可以用一个等效的 电压 源来表示。 4.一个实际的电源可以用 电压源 来表示，也可用 电流源 来表示。 5.电感元件不消耗能量，它是储存 磁场 能量的元件。 6.电容元件不消耗能量，它是储存 电场 能量的元件。 7.通常所说负载的增加是指负载的 功率 增加。 8.电源就是将其它形式的能量转换成 电能 的装置。 9.如果电流的 大小 和 方向 均不随时间变化，就称为直流。 10.负载就是所有用电设备，即是把 电能 转换成其它形式能量的设备。 11.电路就是电流流过的 闭合 路径。

电路及其分析方法教学教案

第1章电路及其分析方法 电路的基本概念与基本定律 一、学时：10 学时 二、目的和要求： 1．掌握电路的基本概念与基本定律； 2．理解电压、电流参考方向的意义； 3．了解电路的有载工作、开路与短路状态并能理解电功率和额定值的意义； 三、重点： 1.电压、电流的参考方向； 2.基尔霍夫定律； 四、难点： 基本概念的理解。 五、教学方式：多媒体或胶片投影或传统方法 六、习题安排： 七、教学内容： 1.1 电路模型 1、电路的作用与组成部分（举例:如日光灯电路） （1）电路的作用 ①电能的传输与转换，如电力系统。 ②传递和处理信号，如扩音机。 （2）电路的组成部分 ①电源：是供应电能的设备。如发电厂、电池等。 ②负载：是取用电能的设备。如电灯、电机等 ③中间环节：是连接电源和负载的部分，起传输和分配电能的作用。如变压器、输电线等。 2、电路的模型 由理想化电路元件组成的电路即是实际电路的电路模型，如下图所示，3、电路的基本元件

（1）元件分类 按不同原则可将元件分成以下几类： A、线性元件与非线性元件 B、有源元件与无源元件 C、二端元件与多端元件 D、静态元件与动态元件 E、集中参数元件与分布参数元件 (2)元件符号 表1-1常用理想元件及符号 （3）电阻元件 电阻元件按其电压电流的关系曲线（又称伏安特性曲线）是否是过原点的直线而分为线性电阻元件（如上图a）和非线性电阻元件（如上图b）。按其特性是否随时间变化又可分为时变电阻元件和非时变电阻元件。本节重点介绍线性非时变电阻元件。 线性电阻元件是一个二端元件，其端电压u(t)和端电流i(t)取关联参考方向时，满足欧姆定律： u(t)=R i(t) i(t)=G u(t) 式中：R为线性电阻元件的电阻，G为线性电阻元件的电导，二者均为常量，其数值由元件本身决定，与其端电压和端电流无关。且 电阻的单位：欧姆（Ω）；电导的单位：西门子（S）。 线性电阻的电阻值R就是线性电阻伏安特性中那条过原点的直线的斜率。当电阻值R＝0时，伏安特性曲线与i轴重合，如下图所示。 此时不论电流i为何值，端电压u总为零，称其为“短路”。 当电阻值R＝∞时，其伏安特性曲线与u轴重合如下图所示。 R=0时，不论端电压u为何值，电流i总为零，称其为“开路”或“断路”。电阻功率 在电阻元件取关联参考方向的情况下，电阻吸收的功率为 如电阻元件取非关联参考方向，电阻吸收的功率为 由以上两式知，无论电阻元件采用何种参考方向，任何时刻电阻吸收的功率都不可能为负值，也就是说电阻元件为耗能元件。

直流电路及其应用

第一章直流电路及其应用 课程目标 1 理解电路模型的概念 2 理解电路的基本物理量 3 理解电流电压参考方向的概念 4 掌握电路的基本定律：欧姆定律、基尔霍夫定律 5 掌握电路分析方法：支路电流法、电路等效变换法、叠加原理、戴维南定理 6 掌握常用电工仪表的使用方法、电路基本物理量的测量 课程内容 1 电路模型的概念 2 电路的基本物理量 3 欧姆定律、基尔霍夫定律 4 电路的基本分析方法： 支路电流法 电路等效变换法 戴维南定理 叠加原理 5 电工仪表的使用方法 6 电压与电位的测量 学习方法 从了解电路的组成、电路的模型出发，掌握电路的基本物理量的分析，掌握电路的基本定理的内容及分析应用，掌握电路等效变换法、支路电流法、戴维南定理、叠加原理的应用，通过电路实训掌握常用电工仪表的使用方法及一般电路的故障诊断与排除方法。 课后思考 1 电路由哪些部分组成?电路的作用有哪些？ 2 电压与电位的关系及如何测量？ 3 电压与电流的关联方向含义？ 4 戴维南定理有哪些应用？ 5 叠加原理的应用有哪些注意点？ 6 测量电压电流时如何判断其方向？

电路模型 电路是为实现和完成人们的某种需求，由电源、导线、开关、负载等电气设备或元器组合起来，能使电流流通的整体。简单地说，就是电流的通路。电路的主要作用是：电路能实现电能的传输、分配和转换，其次能实现信号的传递和处理。如电炉通过时将电能转换成热能，电视机可将接收到的信号经过处理，转换成图像和声音。 一、实际电路 如图1.1.1所示。实际电路一般由三部分组成，由提供电能的设备（电池、发电机）、传输设备（连接导线）、使用电能的设备（负载如电灯等）组成。 二、电路模型定义 在电路的分析计算中，用一个假定的二端元件如电阻元件（见图 1.1.2）来代替实际元件（如灯泡），二端元件的电和磁的性质反应了实际电路元件的电和磁的性质，称这个假定的二端元件为理想电路元件。 图1.1.1 实际电路图1.1.2 由理想电路元件组成的电路称为理想电路模型，简称电路模型，如图1.1.3所示。 图1.1.3

第二章 电路的分析方法

第二章 电路的分析方法 知识要点 一、内容提要 在任何一个直流电路中电阻的串并联最为常见，所以常用电阻的串并联等效变换的方法将一个电路化简为单回路电路，计算极为简单。如果不能用电阻的串并联等效变换简化电路，可以根据不同的电路结构采用不同的分析方法如支路电流法、叠加原理、节点电位法、电源模型及其等效互换、等效电流定理等几种方法进行分析、计算。 二、基本要求 1. 对支路电流法、支路电压法作一般了解。 2. 能正确理解叠加原理、戴微南定理、两源互换的适用条件。 3. 能熟练运用叠加原理、戴微南定理、两源互换计算复杂电路中的有关P 、U 、I 。 三、学习指导 在电路诸多的分析方法中，支路法（电流法、电压法）最为基本，是直接应用克希荷夫两个定律列出联立方程求解；叠加原理和戴维南定理是重点，在本课程中常用到。 本章的难点是电流源和理想电流源，它比较生疏，不像电压源那样熟悉和具体，不易理解，所以在学习本章过程中应注意以下几点： 1. 电阻的串联与并联 （1）电阻串联：首尾依次相连，通过同一电流。由欧姆定律可知总电阻为各电阻之和，即： ∑= i R R 各电阻电压分配关系：s U R R U i i =，式中s U 为总电压。 （2）电阻并联：首首共端，尾尾共端，承受同一电压。由欧姆定律可知总电阻为： ∑ = i R R 11 各支路电流分配关系：s I R R I i i = ，式中s I 为总电流。 并联电阻越多，则总电阻越小，电路中总电流和总功率就越大，但每个电阻的电流和功率却不变。 2. 电压源与电流源及其等效互换 (1) 从电压源模型引出电流源模型，由图2-1（a)可知I R E U 0-=，两边除以0R 得

02电工学(电工技术)第二版魏佩瑜第二章电路的分析方法标准答案

第二章 电路的分析方法 P39 习题二 2-1 题2-1图 题2-1等效图 解： 334424144I R R I R I R R I ?=?+??? ? ??+? ① 33341445I R E I I R R I R ?-=?? ? ???++ ② 344443363I I I I =+??? ??+，344215I I = 34815I I = ①

33444621I I I I -=?? ? ??++，345623I I -= 3410123I I -=，34506015I I -=，A 29 30 ,302933= =I I 代入 ①A 29 16, 29 3081544= ?=?I I 另外，戴维南等效图 A 29549 296I 5== 回归原图 3355I R I R E ?=?-，所以 A 29 3042954 163=? -=I 2-2答 由并联输出功率400w 所以每个R 获得功率R U P 2 ,W 1004400== )(484,2201002 Ω==R R 改串联后：W 254 22220P P 222=?===总消耗输出R U 2-3

题2-3等效图 Ω=++?=++?= 313212123121112111R R R R R R ，Ω=++?=++?=13213 223121123122R R R R R R Ω=++?=++?= 2 1 3213123121123133R R R R R R )(913910312 953125225 231ab Ω=+=+=+ ? + =R 2-4 题2-4 △-Y 变换（一）图 1Ω a 2 b c

第二章 电路的分析方法(答案)汇总

第二章电路的分析方法 本章以电阻电路为例，依据电路的基本定律，主要讨论了支路电流法、弥尔曼定理等电路的分析方法以及线性电路的两个基本定理：叠加定理和戴维宁定理。 1．线性电路的基本分析方法 包括支路电流法和节点电压法等。 （1）支路电流法：以支路电流为未知量，根据基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律(KVL)列出所需的方程组，从中求解各支路电流，进而求解各元件的电压及功率。适用于支路较少的电路计算。 （2）节点电压法：在电路中任选一个结点作参考节点，其它节点与参考节点之间的电压称为节点电压。以节点电压作为未知量，列写节点电压的方程，求解节点电压，然后用欧姆定理求出支路电流。本章只讨论电路中仅有两个节点的情况，此时的节点电压法称为弥尔曼定理。 2 ．线性电路的基本定理 包括叠加定理、戴维宁定理与诺顿定理，是分析线性电路的重要定理，也适用于交流电路。 （1）叠加定理：在由多个电源共同作用的线性电路中，任一支路电压（或电流）等于各个电源分别单独作用时在该支路上产生的电压（或电流）的叠加（代数和）。 ①“除源”方法 （a）电压源不作用：电压源短路即可。 （b）电流源不作用：电流源开路即可。 ②叠加定理只适用于电压、电流的叠加，对功率不满足。 （2）等效电源定理 包括戴维宁定理和诺顿定理。它们将一个复杂的线性有源二端网络等效为一个电压源形式或电流源形式的简单电路。在分析复杂电路某一支路时有重要意义。 ①戴维宁定理：任何一个线性含源的二端网络，对外电路来说，可以用一个理想电压源和一个电阻的串联组合来等效代替，其中理想电压源的电压等于含源二端网络的开路电压，电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。 ②诺顿定理：任何一个线性含源的二端网络，对外电路来说，可以用一个理想电流源和一个电阻的并联组合来等效代替。此理想电流源的电流等于含源二端网络的短路电流，电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。 3 ．含受控源电路的分析 对含有受控源的电路，根据受控源的特点，选择相应的电路的分析方法进行分析。 4．非线性电阻电路分析

直流电路动态分析(绝对经典)

直流电路动态分析 教学目标：1识别电路结构 2会使用程序法和串反并同法处理电路动态分析问题 教学重点、难点：程序法的流程使用，串反并同法使用时的电路识别 根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法 如下： 一．程序法。 基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为： （1）确定电路的外电阻R 外总如何变化； ① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。 ③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R ，灯泡的电阻为R 灯，与灯泡并联的那一段电 阻为R 并，则会压器的总电阻为： 211 并灯并灯并灯 并并总R R R R R R R R R R R +-=++-= 由上式可以看出，当R 并减小时，R 总增大；当R 并增大时，R 总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，R 总变化与并联段电阻的变化情况相 反，与串联段电阻的变化相同。 ④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与R 1串联（简称R 上），另一段与R 2串联（简称R 下）， 则并联总电阻

直流电路及其分析方法-选择题

直流电路及其分析方法 选择题 1.如图2-1所示电路中，当电阻Ｒ2增加时，电流Ｉ将______。 A. 增加 B. 减小 C. 不变 2. 二只白炽灯的额定电压为220V,额定功率分别为100W和25W，下面结论正确的是__________。 A. 25Ｗ白炽灯的灯丝电阻较大 B. 100Ｗ白炽灯的灯丝电阻较大 C. 25Ｗ白炽灯的灯丝电阻较小 3.常用电容器的两项主要数据是电容量和耐压值。电容器的这个耐压值是根据加在它上面的电压_________来规定的？ A. 最大值 B.平均值 C. 有效值 D.瞬时值 4.图所示电路中，A、B端电压ＵAB＝______。 A. -2V B. 2V C. -1V D. 3V 5.电路如图所示,它的戴维南等效电路中,ＵOC和ＲO应是______。 A. 4.5V，1.5Ω B. 4.5V，2Ω C. 2V，2Ω D. 3V，1.5Ω 6.如图所示电路, 电流源两端电压Ｕ=_ _V。 A. 15V B. 10V C. 20V D. -15V 7.图示电路中Ｒ1增加时电压Ｕ2将_ ___。 A. 不变 B. 减小 C. 增加

8.通常电路中的耗能元件是指______。 A.电阻元件 B.电感元件 C.电容元件 D.电源元件 9.用具有一定内阻的电压表测出实际电源的端电压为6V，则该电源的开路电压比6V_ ____。 A. 稍大 B. 稍小 C. 严格相等 D. 不能确定 10.电路如图所示，B、C两点间的电压U BC为：_____。 A. 2V B. 8V C. 0V D. -2V 11. 图示电路中，发出功率的电路元件为___ __。 A. 电流源 B. 电压源 C. 电压源和电流源 12. 图示电路中， 电流值I=_____。 A. 2A B. 4A C. 6A D. -2A 13．图示电路中，欲使I1= I/4，则R1、R2的关系式为______。 A. R1=3R2 B.R1=R2/3 C. R1=R2/4 D.R1=4R2 14．图示电路中，U=-10V，则6V电压源发出的功率为_____W。 A.9.6 B.-9.6 C.2.4 D.-2.4 15．图示电路中，A、B两点间的电压U AB为_____。