2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路定理

电路定理 电路定理 主要内容: (1)叠加定理； (2)替代定理； (3)戴维宁定理与诺顿定理； (4) 特勒根定理； (5)互易定理。 要求掌握电路分析的的五大主要定理的基本概念及应用。 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 叠加定理 叠加定理：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。 原电路 + – U R1 R2 (a) IS I1 I2 IS单独作用 R1 R2 (c) I1'' I2'' + IS E 单独作用 = + – U R1 R2 (b) I1' I2' 叠加定理 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 由图 (c)，当 IS 单独作用时 同理： I2 = I2' + I2'' 由图 (b)，当E 单独作用时 原电路 + – U R1 R2 (a) IS I1 I2 IS单独作用 R1 R2 (c) I1'' I2'' + IS E 单独作用 = + – U R1 R2 (b) I1' I2' 根据叠加定理 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 解方程得: 用支路电流法证明： 原电路 + – U R1 R2 (a) IS I1 I2 列方程: I1' I1'' I2' I2'' 即有 I1 = I1'+ I1''= KE1U + KS1IS I2 = I2'+ I2'' = KE2U + KS2IS 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 求：I 及9Ω电阻上的功率？ 例1： 解： 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 ① 叠加定理只适用于线性电路。 ③ 不作用电源的处理： U= 0，即将U 用 短路代替； Is=0，即将 Is 用开路代替。 ② 线性电路的电流或电压均可用叠加定理计算， 但功率P不能用叠加定理计算。例： 注意事项： ⑤ 应用叠加定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。 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。 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 求：I ? 节点法得： 例2： 解： 网孔法得： 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 例3： 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，根据叠加定理可设 Uo = K1US + K2 IS 当 US =10 V、IS=0A 时， 当 US = 1V、IS=1A 时， US 线性无 源网络 Uo IS + – + - 得 0 = K1 1 + K2  1 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 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 解： 例4： 已知： K处于1时，I31= - 4 (A) K处于2时，I32= 2 (A) 求：K处于3时，I33= ? 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 已知：I=0.2 (A), U=4 (V) 求：I1=? 解一 解二 例1： 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 在任意电路(线性或非线性，时变或非时变)中， 若已知任意时刻时任意支路的支路电压uk和支路电流ik， 替代后，电路所有的支路电压与支路电流不变。 则该支路可用电压为uk的理想电压源替代， 也可用电流为ik的理想电流源替代， 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 $$