2022-2023学年高二物理竞赛课件：等效电源定理

等效电源定理 等效电源定理 等效电源定理是将有源二端网络用一个等效 电源代替的定理。 有源二端网络 R1 ＋ － R2 IS US 对 R2 而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部 等效的条件下可用一个等效电源来代替。 R0 ＋ － UeS 戴维宁等效电源 R0 IeS 诺顿等效电源 第二章 电路基本定律及分析方法 3个网孔，3个独立方程 练习题 列KVL方程 Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅰ:I1R1-I6R6+I4R4=E4 Ⅱ:I2R2+I5R5+I6R6=0 Ⅲ:-I4R4-I5R5+I3R3=-E4+E3 I3 E4 E3 _ + R3 R6 + R4 R5 R1 R2 a b c d I1 I2 I5 I6 I4 - 第二章 电路基本定律及分析方法 练习题 a点KCL: -I1+I3+I4=0 b点KCL: I1-I2+I6=0 c点KCL: I2-I3-I5=0 Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅰ:I1R1-I6R6+I4R4=E4 Ⅱ:I2R2+I5R5+I6R6=0 Ⅲ:-I4R4-I5R5+I3R3=-E4+E3 6个未知电流，3个独立的KCL方程，3个独立的KVL方程 支路电流法 I3 E4 E3 _ + R3 R6 + R4 R5 R1 R2 a b c d I1 I2 I5 I6 I4 - 第二章 电路基本定律及分析方法 解题步骤: 1、确定支路数m，选择各支路电流的参考方向； 2、确定结点数n，列(n-1)个独立的KCL方程； 3、列m-(n-1)个独立的KVL方程，一般选择网孔； 4、联立求各支路电流。 a I1 I2 I3 b U2 + _ R1 R3 R2 + _ U1 Ⅰ Ⅱ 第二章 电路基本定律及分析方法 ［解］ 选择各支路电流的 参考方向和回路方向如图 R4 R3 ＋ － R1 US1 ＋ － R2 US2 ［例］在图示电路中，已知 US1＝12 V ， US2＝12 V ，R1＝1  ， R2＝2  ， R3＝2  ， R4＝4  。求各支路电流 。 I1 I2 I3 I4 上结点 I1＋I2－I3 －I4 ＝0 左网孔 R1I1＋R3I3－US1＝0 中网孔 R1I1 － R2I2－US1＋US2 ＝0 右网孔 R2I2＋R4I4－US2＝0 第二章 电路基本定律及分析方法 代入数据 R4 R3 ＋ － R1 US1 ＋ － R2 US2 I1 I2 I3 I4 I1＋I2－I3 －I4 ＝0 I1＋2I3－12＝0 I1 － 2I2－12＋12 ＝0 2I2＋4I4－12＝0 I1＝4 A， I2＝2 A， I3＝4 A， I4＝2 A 第二章 电路基本定律及分析方法 叠加定理（superposition theorem） 在含有多个电源的线性电路中，任一条支路的电流和电压等于电路中各个电源（电压源或电流源）分别单独作用时，在该支路中所产生的电流和电压的代数和。 注意事项： 1）不作用的电源：电压源短路处理，电流源开路处理。 2）计算时要标明各电源单独作用时电流和电压的参考方向， 若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方向相反时，叠加时相应项前要加“负”号。 3）叠加原理只能用于分析和计算线性电路中的电压和电流，不能用于计算功率。 第二章 电路基本定律及分析方法 a I1 I2 U2 + _ R1 R3 R2 + _ I3 b U1 例 a I 1＇ I2＇ + _ R1 R3 R2 I3＇ b U1 a I1〃 I2〃 U2 R1 R3 R2 + _ I3〃 b = + U1单独作用 U2单独作用 I1=I1＇-I1〃 I2=-I2＇+I2〃 I3=I3＇+I3〃 已知U1=12V,U2=3V,R1=4,R2=4,R3=4,求I1 ,I2 , I3。 解： I1=I1＇-I1〃=1.75A I2=-I2‘+I2〃=-0.5A I3=I3‘+I3〃=1.25A 第二章 电路基本定律及分析方法 ［例］在图示电路中，已知 US＝10 V ，IS＝2 A ，R1＝4  ，R2＝1  ，R3＝5  ，R4＝3  。试用叠加定理求通过电压源的电流 I5 和电流源两端的电压 U6 。 R2 ＋ － US I2 ＋ － U6 IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 第二章 电路基本定律及分析方法 ［解］电压源单独作用时 R2 ＋ － US I2 ＋ － U6 R