第2章 电路的分析方法 2.1 电阻串并联联接的等效变换 2.2 电阻星型联结与三角型联结的等效变换 2.3 电压源与电流源及其等效变换 目录 第2章 电路的分析方法 2.1 电阻串并联联接的等效变换 2.2 电阻星型联结与三角型联结的等效变换 2.3 电压源与电流源及其等效变换 2.4 支路电流法 2.5 结点电压法 2.6 叠加原理 2.7 戴维宁定理与诺顿定理 2.8 受控源电路的分析 2.9 非线性电阻电路的分析

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; 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. 了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。

2.1 电阻串并联联接的等效变换 2.1.1 电阻的串联 I 特点: (1)各电阻一个接一个地顺序相联； + U1 R1 2.1 电阻串并联联接的等效变换 2.1.1 电阻的串联 R1 U1 U R2 U2 I + – 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； R =R1+R2 (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： R U I + – 应用： 降压、限流、调节电压等。

2.1.2 电阻的并联 特点: (1)各电阻联接在两个公共的结点之间； I1 I2 R1 U R2 I + – (2)各电阻两端的电压相同； 2.1.2 电阻的并联 特点: (1)各电阻联接在两个公共的结点之间； I1 I2 R1 U R2 I + – (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。 两电阻并联时的分流公式： R U I + – 应用： 分流、调节电流等。

2.1.3 电阻混联电路的计算 例: 电路如图, 求U =？ 解： + – 41V 2 1 U2 U1 U R' =  —15 11 —4 3 U1= —— ×41 = 11V R' 2+R' R" U2 = —— ×U1 = 3V R" 2+R" U = ——×U2 = 1V 2+1 1 得

　　例1:图示为变阻器调节负载电阻RL两端电压的 分压电路。 RL = 50 ，U = 220 V 。中间环节是变 阻器，其规格是 100 、3 A。今把它平分为四段， 在图上用a, b, c, d, e 点标出。求滑动点分别在 a, c, d, e 四点时, 负载和变阻器各段所通过的电流及负载 电压,并就流过变阻器的电流与其额定电流比较说明 使用时的安全问题。 解: (1) 在 a 点： RL UL IL U + – a b c d e UL = 0 V IL = 0 A

解: (2)在 c 点： 等效电阻 R 为Rca与RL并联， 再与 Rec串联，即 RL UL IL U + – a b c d e 注意，这时滑动触点虽在变阻器的中点，但是 输出电压不等于电源电压的一半，而是 73.5 V。

解: (3)在 d 点： RL UL IL U + – a b c d e 注意：因 Ied = 4 A  3A， ed 段有被烧毁 的可能。

解: (4) 在 e 点： RL UL IL U + – a b c d e

2.2 电阻星形联结与三角形联结的等换 RO RO Ia Ib Ic b Ra Rc Rb a a b Rca Rbc Rab 电阻形联结 D B C B A D RO RO Ia Ib Ic b C Ra Rc Rb a a C b Rca Rbc Rab 电阻形联结 Ia Ib Ic Y-等效变换 电阻Y形联结

2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换 Ia a Ra Y-等效变换 Rab Rc Rca Ib Rbc Rb Ic b 电阻Y形联结 电阻形联结 Ia Ib Ic Ra Rc Rb 等效变换的条件： 对应端流入或流出的电流(Ia、Ib、Ic)一一相等，对应端间的电压(Uab、Ubc、Uca)也一一相等。 经等效变换后，不影响其它部分的电压和电流。

2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换 Ia a Ra Y-等效变换 Rab Rc Rca Ib Rbc Rb Ic b 电阻Y形联结 电阻形联结 Ia Ib Ic Ra Rc Rb 条 件 据此可推出两者的关系

2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换 Y-等效变换 a b Rca Rbc Rab Ia Ib Ic Ra Rc Rb Y

2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换 Ia a Ra Y-等效变换 Rab Rc Rca Ib Rbc Rb Ic b 电阻Y形联结 电阻形联结 Ia Ib Ic Ra Rc Rb 将Y形联接等效变换为形联结时 若 Ra=Rb=Rc=RY 时，有Rab=Rbc=Rca= R = 3RY； 将形联接等效变换为Y形联结时 若 Rab=Rbc=Rca=R 时，有Ra=Rb=Rc=RY =R/3

例 1： 对图示电路求总电阻R12 由图： R12=2.68 2 1 0.4 0.8 1 2 2 1 2 1 C D R12 2.4 1.4 1 2 1 2 2.684 R12 R12 由图： R12=2.68

解：将联成形abc的电阻变换为Y形联结的等效电阻 例2： 计算下图电路中的电流 I1 。 I1 – + 4 5 Ra Rb Rc 12V a b c d I1 – + 4 5 8 12V a b c d 8 4 解：将联成形abc的电阻变换为Y形联结的等效电阻

例2：计算下图电路中的电流 I1 。 I1 – + 4 5 8 12V a b c d Ra Rb Rc 解：

2.3 电源的两模型及其等效变换 2.3.1 电压源模型 I + - 电压源是由电动势 E E 和内阻 R0 串联的电源的电路模型。 U 2.3 电源的两模型及其等效变换 I 2.3.1 电压源模型 R0 + - E U – RL 电压源是由电动势 E 和内阻 R0 串联的电源的电路模型。 I U 电压源模型 理想电压源 UO=E 由上图电路可得: U = E – IR0 电压源 若 R0 = 0 O 理想电压源 : U  E 若 R0<< RL ，U  E ， 可近似认为是理想电压源。 电压源的外特性

设 E = 10 V，接上RL 后，恒压源对外输出电流。 当 RL= 1  时， U = 10 V，I = 10A 理想电压源（恒压源） I E + _ U 外特性曲线 I U E O RL 特点: (1) 内阻R0 = 0 (2) 输出电压是一定值，恒等于电动势。 对直流电压，有 U  E。 (3) 恒压源中的电流由外电路决定。 例1： 设 E = 10 V，接上RL 后，恒压源对外输出电流。 当 RL= 1  时， U = 10 V，I = 10A 当 RL = 10  时， U = 10 V，I = 1A 电压恒定，电 流随负载变化

2.3.2 电流源模型 I 电流源是由电流 IS 和内阻 R0 并联的电源的电路模型。 + R0 U RL IS － U U0=ISR0 2.3.2 电流源模型 I 电流源模型 R0 U IS + － 电流源是由电流 IS 和内阻 R0 并联的电源的电路模型。 RL I U 理想电流源 U0=ISR0 电流源 由上图电路可得: O IS 电流源的外特性 若 R0 =  理想电流源 : I  IS 若 R0 >>RL ，I  IS ，可近似认为是理想电流源。

设 IS = 10 A，接上RL 后，恒流源对外输出电流。 当 RL= 1  时， I = 10A ，U = 10 V 理想电流源（恒流源) I IS U + _ U RL I O IS 外特性曲线 特点: (1) 内阻R0 =  ； (2) 输出电流是一定值，恒等于电流 IS ； (3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。 例1： 设 IS = 10 A，接上RL 后，恒流源对外输出电流。 当 RL= 1  时， I = 10A ，U = 10 V 当 RL = 10  时， I = 10A ，U = 100V 电流恒定，电压随负载变化。

2.3.3 电源两种模型之间的等效变换 I RL R0 + – E U 电压源 RL R0 U IS I + – 电流源 由图a： 2.3.3 电源两种模型之间的等效变换 I RL R0 + – E U 电压源 RL R0 U IS I + – 电流源 由图a： U = E－ IR0 由图b： U = ISR0 – IR0 等效变换条件: E = ISR0

注意事项： (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。 例：当RL=  时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率， 而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。 (2) 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。 R0 + – E a b IS R0 – + E a b IS (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 IS 和这个电阻并联的电路。

例1: 求下列各电路的等效电源 (c) a + - 2V 5V U b 2  (b) 5A 3 (a) – 解: + – a b U 2 5V (a)  a 5A b U 3 (b) +  + – a b U 5V (c) 

试用电压源与电流源等效变换的方法 例2: 计算2电阻中的电流。 解: 由图(d)可得 2A 3 1 2 2V + – I 6 (b) 6V 3 + – 12V 2A 6 1 2 I (a) 解: 4A 2 2V + – I (c) – 8V + 2 2V I (d) 由图(d)可得

试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示 电路中1 电阻中的电流。 例3： 试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示 电路中1 电阻中的电流。 2  + - 6V 4V I 2A 3  4  6  1 解：统一电源形式 2A 3 6 I 4 2 1 1A I 4 2 1 1A 4A

解： I 4 2 1 1A 4A 1 I 4 2 1A 8V + - I 4 1 1A 2A I 2 1 3A

解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得： 例3: 电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω， R2＝2Ω，R3＝5 Ω ，R＝1 Ω。(1) 求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS；(3)分析功率平衡。 IR1 I R1 R IS R3 + _ IU1 +_ UIS U R2 U1 a b (a) a I R1 R IS +_ U1 b (b) a I R IS b I1 R1 (c) 解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：

(c) a +_ U1 b (b) a b (2)由图(a)可得： 理想电压源中的电流 理想电流源两端的电压 I R1 R IS I R

(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源 都是电源，发出的功率分别是： 各个电阻所消耗的功率分别是： 两者平衡： (60+20)W=(36+16+8+20)W 80W=80W

2.4 支路电流法 支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（KCL、KVL）列方程组求解。 b a + - E2 R2 R3 2.4 支路电流法 支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（KCL、KVL）列方程组求解。 b a + - E2 R2 R3 R1 E1 I1 I3 I2 3 2 1 对上图电路 支路数： b=3 结点数：n =2 回路数 = 3 单孔回路（网孔）=2 若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程

支路电流法的解题步骤: 1. 在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路 标出回路循行方向。 2. 应用 KCL 对结点列出 ( n－1 )个独立的结点电流 方程。 3. 应用 KVL 对回路列出 b－( n－1 ) 个独立的回路 电压方程(通常可取网孔列出)。 4. 联立求解 b 个方程，求出各支路电流。 b a + - E2 R2 R3 R1 E1 I1 I3 I2 对结点 a： 例1 ： I1+I2–I3=0 对网孔1： I1 R1 +I3 R3=E1 1 2 对网孔2： I2 R2+I3 R3=E2

支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多，求解不方便。 因支路数 b=6， 所以要列6个方程。 a d b c E – + G R3 R4 R2 I2 I4 IG I1 I3 I R1 例2： (1) 应用KCL列(n-1)个结点电流方程 对结点 a： I1 – I2 –IG = 0 对结点 b： I3 – I4 +IG = 0 RG 对结点 c： I2 + I4 – I = 0 (2) 应用KVL选网孔列回路电压方程 对网孔abda：IG RG – I3 R3 +I1 R1 = 0 对网孔acba：I2 R2 – I4 R4 – IG RG = 0 对网孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 = E 试求检流计中的电流IG。 (3) 联立解出 IG 支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多，求解不方便。 因支路数 b=6， 所以要列6个方程。

支路数b =4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，能否只列3个方程？ 例3：试求各支路电流。 b a I2 I3 42V + – I1 12 6 7A 3 c d 支路中含有恒流源 1 2 支路数b =4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，能否只列3个方程？ 可以。 注意： (1) 当支路中含有恒流源时，若在列KVL方程时，所选回路中不包含恒流源支路，这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可少列几个KVL方程。 (2) 若所选回路中包含恒流源支路, 则因恒流源两端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此种情况下不可少列KVL方程。

支路数b =4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，所以可只列3个方程。 例3：试求各支路电流。 b a I2 I3 42V + – I1 12 6 7A 3 c d 支路数b =4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，所以可只列3个方程。 2 1 当不需求a、c和b、d间的电流时，(a、c)( b、d)可分别看成一个结点。 支路中含有恒流源。 (1) 应用KCL列结点电流方程 对结点 a： I1 + I2 –I3 = – 7 因所选回路不包含恒流源支路，所以，3个网孔列2个KVL方程即可。 (2) 应用KVL列回路电压方程 对回路1：12I1 – 6I2 = 42 对回路2：6I2 + 3I3 = 0 (3) 联立解得：I1= 2A， I2= –3A， I3=6A

因所选回路中包含恒流源支路，而恒流源两端的电压未知，所以有3个网孔则要列3个KVL方程。 对结点 a： I1 + I2 –I3 = – 7 例3：试求各支路电流。 b a I2 I3 42V + – I1 12 6 7A c d 3 支路数b =4, 且 恒流源支路 的电 流已知。 1 2 3 + UX – (1) 应用KCL列结点电流方程 因所选回路中包含恒流源支路，而恒流源两端的电压未知，所以有3个网孔则要列3个KVL方程。 对结点 a： I1 + I2 –I3 = – 7 (2) 应用KVL列回路电压方程 对回路1：12I1 – 6I2 = 42 对回路2：6I2 + UX = 0 对回路3：–UX + 3I3 = 0 (3) 联立解得：I1= 2A， I2= –3A， I3=6A

2. 5 结点电压法 结点电压的概念： 任选电路中某一结点为零电位参考点(用  表示)，其它各结点对参考点的电压，称为结点电压。 2. 5 结点电压法 结点电压的概念： 任选电路中某一结点为零电位参考点(用  表示)，其它各结点对参考点的电压，称为结点电压。 结点电压的参考方向从结点指向参考结点。 结点电压法：以结点电压为未知量，列方程求解。 在求出结点电压后，可应用基尔霍夫定律或欧姆定 律求出各支路的电流或电压。 结点电压法适用于支路数较多，结点数较少的电路。 b a I2 I3 E + – I1 R R2 IS R3 在左图电路中只含有两个结点，若设 b 为参考结点，则电路中只有一个未知的结点电压。

2个结点的结点电压方程的推导 设：Vb = 0 V 结点电压为 U，参考方向从 a 指向 b。 + – 1. 用KCL对结点 a 列方程 E2 + – I2 I4 E1 I1 R1 R2 R4 U E3 R3 I3 2个结点的结点电压方程的推导 设：Vb = 0 V 结点电压为 U，参考方向从 a 指向 b。 1. 用KCL对结点 a 列方程 I1 + I2 – I3 –I4 = 0 2. 应用欧姆定律求各支路电流 E1 + – I1 R1 U －

将各电流代入KCL方程则有 即结点电压公式 整理得 注意： (1) 上式仅适用于两个结点的电路。 (2) 分母是各支路电导之和, 恒为正值； 分子中各项可以为正，也可以可负。 (3) 当电动势E 与结点电压的参考方向相反时取正号， 相同时则取负号，而与各支路电流的参考方向无关。

例1： 试求各支路电流。 解: (1) 求结点电压 Uab b a I2 I3 42V + – I1 12 7A 3 Is E 6 电路中有一条支路是 理想电流源，故节点电压的公式要改为 (2) 应用欧姆定律求各电流 IS与Uab的参考方向相 反取正号, 反之取负号。

计算电路中A、B 两点的电位。C点为参考点。 例2: 计算电路中A、B 两点的电位。C点为参考点。 I3 A I1 B 5 + – 15V 10 15 - 65V I2 I4 I5 C (2) 应用欧姆定律求各电流 解：(1) 应用KCL对结点A和 B列方程 I1 – I2 + I3 = 0 I5 – I3 – I4 = 0 (3) 将各电流代入KCL方程，整理后得 5VA – VB = 30 – 3VA + 8VB = 130 解得: VA = 10V VB = 20V

2.6 叠加原理 叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。 R1 (a) R3 I1 I3 E1 + – R2 I2 E2 I´1 I´2 E1 单独作用 R1 (b) R3 I´3 E1 + – R2 E2单独作用 R2 (c) R3 E1 + – R1 I1 I2 I3 = + 原电路 叠加原理

R1 (a) R3 I1 I3 E1 + – R2 I2 E2 I´1 I´2 E1 单独作用 R1 (b) R3 I´3 E1 + – R2 E2单独作用 R2 (c) R3 E2 + – R1 I1 I2 I3 = + 原电路 E1 单独作用时((b)图) E2单独作用时((c)图)

原电路 + = R1 (a) R3 I1 I3 E1 – R2 I2 E2 I´1 I´2 E1 单独作用 (b) I´3 E2单独作用 (c) I1 I2 I3 同理: 用支路电流法证明 见教材P50

注意事项： ① 叠加原理只适用于线性电路。 ② 线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算， 但功率P不能用叠加原理计算。例： ③ 不作用电源的处理： E = 0，即将E 短路； Is= 0，即将 Is 开路 。 ④ 解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。 若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方 向相反时，叠加时相应项前要带负号。 ⑤ 应用叠加原理时可把电源分组求解 ，即每个分电路 中的电源个数可以多于一个。

例1： (b) E单独作用 将 IS 断开 (c) IS单独作用 将 E 短接 解：由图( b) 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。 例1： (a) + – E R3 R2 R1 IS I2 US R2 + – R3 R1 I2' US' R2 R1 IS R3 I2 + – 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)

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。 例1： 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。 例1： (a) + – E R3 R2 R1 IS I2 US (b) E单独作用 I2' US' (c) IS单独作用 I2  解：由图(c)

US 线性无 源网络 Uo IS + – - 例2： 已知： US =1V、IS=1A 时， Uo=0V US =10 V、IS=0A 时，Uo=1V 求： US = 0 V、IS=10A 时， Uo=? 解：电路中有两个电源作用，根据叠加原理可设 Uo = K1US + K2 IS 当 US = 1V、IS=1A 时， 得 0 = K1 1 + K2  1 当 US =10 V、IS=0A 时， 得 1 = K1 10+K2  0 联立两式解得： K1 = 0.1、K2 = – 0.1 所以 Uo = K1US + K2 IS = 0.1  0 +(– 0.1 )  10 = –1V

齐性定理 只有一个电源作用的线性电路中，各支路的电压或电流和电源成正比。 如图： I1 R1 I2 I3 + R2 E1  可见： 若 E1 增加 n 倍，各电流也会增加 n 倍。

2.7 戴维宁定理与诺顿定理 二端网络的概念： 二端网络：具有两个出线端的部分电路。 无源二端网络：二端网络中没有电源。 有源二端网络：二端网络中含有电源。 b a E + – R1 R2 IS R3 R4 b a E + – R1 R2 IS R3 有源二端网络 无源二端网络

a b R a b 无源二端网络 无源二端网络可化简为一个电阻 + _ E R0 a b 电压源 （戴维宁定理） a b 有源二端网络 有源二端网络可化简为一个电源 a b IS R0 电流源 （诺顿定理）

2.7.1 戴维宁定理 任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻 R0 串联的电源来等效代替。 E R0 + _ RL a b U – I 有源 二端 网络 RL a b + U – I 等效电源 等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U0，即将负载断开后 a 、b两端之间的电压。 等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。

例1： E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 R1 a b 等效电源 有源二端网络 电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。 例1： E R0 + _ R3 a b I3 E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 a b 等效电源 有源二端网络 注意：“等效”是指对端口外等效 即用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变。

例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。 a b R2 E1 I E2 + – R1 a b U0 E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 解：(1) 断开待求支路求等效电源的电动势 E E = U0= E2 + I R2 = 20V +2.5  4 V= 30V 或：E = U0 = E1 – I R1 = 40V –2.5  4 V = 30V E 也可用结点电压法、叠加原理等其它方法求。

R0=U0/ISC 例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4, R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。 a b + – R1 解：(2) 求等效电源的内阻R0 除去所有电源(理想电压源短路，理想电流源开路) 从a、b两端看进去， R1 和 R2 并联 实验法求等效电阻 R0=U0/ISC

例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。 + _ R3 a b I3 a b E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 解：(3) 画出等效电路求电流I3

例2： R1 R2 IG a R1 IG G R2 RG G RG R3 R4 R4 R3 E – E b – + E=24V、RG=20  试用戴维宁定理求检流计中的电流IG。 有源二端网络

解: (1) 求开路电压U0 a + U0 E' = Uo = I1 R2 – I2 R4 – b R4 R2 R1 R3 I1 I2 E' = Uo = I1 R2 – I2 R4 = 1.2  5V– 0.8  5 V = 2V 或：E' = Uo = I2 R3 – I1R1 = (0.810 –1.25)V = 2V (2) 求等效电源的内阻 R0 从a、b看进去，R1 和R2 并联，R3 和 R4 并联，然后再串联。 a b R4 R2 R1 R3 R0

a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG IG E' R0 + _ RG a b 解：(3) 画出等效电路求检流计中的电流 IG

例2: 求图示电路中的电流 I。 已知R1 = R3 = 2, R2= 5, R4= 8, R5=14, E1= 8V， E2= 5V, IS= 3A。 E2 E1 R3 R4 R1 + – R2 IS I R5 解： (1)求UOC E1 I3 = R1 + R3 =2A R4 R0 + – I B A UOC=E E1 + – E2 IS A R3 R1 R2 R5 U0C B I3 A R3 R1 R2 R5 R0 B =14V UOC=I3R3 –E2+ISR2 (2)求 R0 R0 = (R1//R3)+R5+R2=20  R0 + R4 E = 0.5A I= (3) 求 I

2.7.2 诺顿定理 任何一个有源二端线性网络都可以用一个电流为IS的理想电流源和内阻 R0 并联的电源来等效代替。 R0 RL a b + U – I IS 有源 二端 网络 RL a b + U – I 等效电源 等效电源的电流 IS 就是有源二端网络的短路电流，即将 a 、b两端短接后其中的电流。 等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。

例1： R1 R2 IG a R1 G R2 IG RG G R3 R4 RG R4 R3 E – b 已知：R1=5 、 R2=5  + G R4 R2 IG RG R1 R3 a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 已知：R1=5 、 R2=5  R3=10 、 R4=5  E=12V、RG=10  试用诺顿定理求检流计中的电流IG。 有源二端网络

IS I R =(R1//R3) +( R2//R4 ) = 5. 8 IS = I1 – I2 = 1. 38 A– 1.035A 因 a、b两点短接，所以对电源 E 而言，R1 和R3 并联，R2 和 R4 并联，然后再串联。 E a b – + R3 R4 R1 R2 I1 I4 IS I3 I2 I R =(R1//R3) +( R2//R4 ) = 5. 8 IS = I1 – I2 = 1. 38 A– 1.035A = 0. 345A 或：IS = I4 – I3

(2) 求等效电源的内阻 R0 a b R3 R4 R1 R2 R0 R0 =(R1//R2) +( R3//R4 ) = 5. 8 (3) 画出等效电路求检流计中的电流 IG R0 a b IS RG IG

2.8 受控源电路的分析 独立电源：指电压源的电压或电流源的电流不受 外电路的控制而独立存在的电源。 2.8 受控源电路的分析 独立电源：指电压源的电压或电流源的电流不受 外电路的控制而独立存在的电源。 受控电源：指电压源的电压或电流源的电流受电路中 其它部分的电流或电压控制的电源。 受控源的特点：当控制电压或电流消失或等于零时， 受控源的电压或电流也将为零。 对含有受控源的线性电路，可用前几节所讲的电路分析方法进行分析和计算 ，但要考虑受控的特性。 应用：用于晶体管电路的分析。

- - 四种理想受控电源的模型  I1 (b)CCVS + _ U1=0 U2 I2 I1 - U1 + _ U1 U2 I2 I1=0 (a)VCVS - 电压控制电压源 电流控制电压源 (c) VCCS gU1 U1 U2 I2 I1=0 + - (d) CCCS  I1 U1=0 U2 I2 I1 + - 电压控制电流源 电流控制电流源

例1： 试求电流 I1 。 解法1：用支路电流法 对结点 a：I1+I2= – 3 对大回路： 2I1 – I2 +2I1 = 10 _ I1 2 1 10V – 3A a 对结点 a：I1+I2= – 3 对大回路： 2I1 – I2 +2I1 = 10 解得：I1 = 1. 4 A 解法2：用叠加原理 电压源作用： 电流源作用： 2I1' + _ I1' 2 1 – 10V 2I1" + _ I1" 3A 2 1 2I1'+ I1' +2I1' = 10 I1' = 2A 对大回路： 2I1" +(3– I1")1+2I1"= 0 I1"= – 0.6A I1 = I1' +I1"= 2 – 0.6=1. 4A

2.9 非线性电阻电路的分析 1. 非线性电阻的概念 线性电阻：电阻两端的电压与通过的电流成正比。 线性电阻值为一常数。 I I U U 1. 非线性电阻的概念 线性电阻：电阻两端的电压与通过的电流成正比。 线性电阻值为一常数。 U I O U I O 线性电阻的 伏安特性 半导体二极管的 伏安特性 非线性电阻：电阻两端的电压与通过的电流不成正比。 非线性电阻值不是常数。

等于工作点 Q 附近电压、电流微变量之比的极限 Q 非线性电阻元件的电阻表示方法 静态电阻（直流电阻）： 等于工作点 Q 的电压 U 与电流 I 之比 动态电阻（交流电阻） I U O 等于工作点 Q 附近电压、电流微变量之比的极限 Q  I I 电路符号 U R U 静态电阻与动态电阻的图解

2. 非线性电阻电路的图解法 条件：具备非线性电阻的伏安特性曲线 解题步骤: (1) 写出作用于非线性电阻 R 的有源二端网络 （虚线框内的电路）的负载线方程。 U1 + _ E R0 R Ｕ I U = E – U1 = E – I R1

(2) 根据负载线方程在非线性电阻 R 的伏安特性曲线 上画出有源二端网络的负载线。 E I O U 负载线方程： U = E – I R1 U I O 负载线 Q I E U 非线性电阻电路的图解法 对应不同E和R的情况 (3) 读出非线性电阻R的伏安特性曲线与有源二端网络 负载线交点 Q 的坐标（U，I）。

3. 复杂非线性电阻电路的求解 I + _ E R0 R Ｕ IS R2 + _ E R0 R Ｕ I 等效电源 有源二端网络 将非线性电阻 R 以外的有源二端网络应用戴维宁定理化成一个等效电源，再用图解法求非线性元件中的电流及其两端的电压。

12 用 电 源 等 效 变 换 法 求 图 示 电 路 中 的 电 流 I2 。 解：原 电 路 原电路图 解 得：I2=－0.2 A

12 用 电 源 等 效 变 换 法 求 图 示 电 路 中 的 电 流 I2 。 解：原 电 路 原电路图 解 得：I2=－0.2 A

13 各 支 路 电 流 的 正 方 向 如 图 所 示， 列 写 出 用 支 路 电 流 法 ，求 解 各 未 知 支 路 电 流 时 所 需 要 的 独 立 方 程。 解： I1 = I4 + I6 I4 + I2 = I5 I5 + I6 = I3 US1－US3 = R1I1 + R4I4+R3I3+R5I5 US2－US3 = R3I3 + R5I5 + R2I2 R4I4 + R5I5 = R6I6 第13题图 第14题图