直流電路典型分析方法思想闡述及例題解答

2022-08-24 11:36:03 字數 1537 閱讀 3836

【摘要】直流電路的分析是電工基礎課程的重要內容之一,學好直流電路這一章對《電路基礎》這門課程的學習有著極大的意義。直流電路的電路形式千變萬化,分析直流電路的方法很多,主要有支路電流法、疊加定理、戴維南定理、電源等效變換等。本報告結合例題對典型的電路分析方法進行總結和比較,根據各自適用情景,歸納出求解具體電路時所遵循的原則。

【關鍵詞】直流電路;典型分析方法;電路圖

一:基爾霍夫定律的應用——支路電流法

對於乙個具有b條支路和n個節點的電路,以支路電流為獨立變數,根據kcl列(n-1)個獨立方程,根據kvl列(b-n+1)個獨立方程,解得各支路電流。

步驟:(1)設定各支路i的參考方向;

(2)根據kcl對(n-1)個獨立節點列方程;

(3)選取(b-n+1)個獨立迴路,指定迴路的繞行方向,列出kcl的

迴路方程

【例題分析】例1:用支路電流法,求題1.1圖所示電路中的電流i1,i2,

i3,i4和i5(只列方程不求解)

r1 a r5 b r2

i1i5i2

u1 1 i3 r3 3 i4 r4 2 u2

dc圖1.1

解:在電路圖上標出各支路電流的參考方向,如圖中所示,選取繞行方向。應用kcl和kvl列方程如下:

kcl方程:對節點a: i1 + i5 = i3

對節點b: i2 = i5 + i4

kvl方程:對迴路1:u1 = (i1 * r1) + (i3 * r3)

對迴路2:u2 = (i2 * r2) + (i4 * r4)

對迴路3:(i4 * r4) + (i3 * r3) = (i5 * r5)

最後將以上5個方程聯立求解,解出i1,i2,i3,i4和i5。

二:電壓源、電流源及其等效變換

兩種電源模型等效變換的原則是:對於外電路而言,輸出的電壓、電流關係完全相同,即當兩種電源提供相同的電壓時,輸出的電流必然相等。

【例題分析】例2:用電壓源與電流源等效變換的方法,求題1.2圖所示電路中2ω電阻中的電流i2a1ai

6v 12v

2ω3ω 6

b圖1.2

解:將上圖的電壓源等效為電流源,電流源等效為電壓源,如下圖1.2.1:

1ω 1ω 2v

2a 3ω 2a 62ω i

圖1.2.1

2ω 2v

4a 22

圖1.2.2

2ω 2v

8v2ω i 2ω

圖1.2.3

最後該電路圖等效為圖1.2.3,兩電壓方向相反,所以u = 8 - 2 = 6v

則電流i = u / r = 6 / (2 + 2 + 2) = 1a

(2)理想電壓源和理想電流源之間的不能進行等效變換;

(3) 等效變換是對外電路而言,但電源內部是不等效的;

(4)與恆壓源併聯的原件對外而言可以去掉,與恆流源串聯的原件對外

而言可以去掉。

直流電路及分析方法

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