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1、第二章 电阻电路的分析 本章的主要任务是学习电阻电路的分析计算方法，并运用这些方法分析计算各种电阻电路中的电流、电压和功率。本章基本要求1 正确理解等效电路的概念，并利用等效变换化简电路。2 掌握电阻串、并联等效变换、电源的等效变换。3 电阻电路的分压公式和分流公式的应用。4 运用支路电流法和结点电压法分析计算电路。5 运用叠加定理分析计算电路。6 熟练应用戴维宁定理分析计算电路。7 应用戴维宁定理求解电路中负载电阻获得的最大功率。8 学会含有受控源电路的分析计算。9 了解非线性电阻电路的分析方法。本章习题解析2-1 求习题2-1所示电路的等效电阻，并求电流I5。题2-1图题解2-1图 解：电

2、路可等效为题解2-1图由题解2-1图，应用串并联等效变换得由分流公式A2-2 题2-2图所示的为变阻器调节分压电路。，电源电压V，中间环节是变阻器。变阻器的规格是100 3A。今把它平分为4段，在图上用a、b、c、d、e等点标出。试求滑动触点分别在a、b、c、d四点是，负载和变阻器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来说明使用时的安全问题。题2-2图解：1）a点： A 2) c点： A A V3) d点： A A A V4) e点： A A V2-3 试求习题2-3ab之间的输入电阻。题2-3图解： a）图为两个Y型并联，都将其等效为连接，如题解2-2图a），并且利用公

3、式计算出图示结果。b）图，3电阻被短路，如题解2-2图b)题解2-3图 2-4 已知某线性无源网络，测得其电压为5V时，电流为5mA，试画出其最简等效电路。解：等效为一个100的电阻，图略。25在图253中，已知电压源Us27V，电阻 R1R26，R3R4R52，R6R76。试求支路电流I1、I2和I3。题解2-5图+- US +- 题2-5图US 解： 由电路可知，、和组成电桥电路，且，故它是平衡电桥，因此可将原电路等效变换为题解24图所示电路。由欧姆定律，得由分流公式得 ， 2-6一个电源模型的电流为12A、内阻为0.5，试分别画出它的电流源模型和电压源模型（标出参考方向和参数），并求出它

4、的开路电压Uoc和短路电流。 解：由题意刻画出题解2-6图a）、b）所示结果。题解2-6图 开路电压Uoc=6V即为理想电压源的电压，短路电流Isc=12A为理想电流源的电流。2-7 一个电源的外特性如图247所示，试求其电压源模型和电流源模型（标出参考方向和计算参数）。题解2-7图题2-7图解：由题图给出的直线，建立其方程 容易知，其开路电压Uoc=10V，等效电阻Req=1可画出其等效电压源模型如题解2-7图a）所示结果，再由电源的等效变换可到b）图所示的等效电流源模型。2-8 试将图28中电压源模型等效变换成电流源模型，电流源模型等效变换成电压源模型。题2-8图解：由电源的等效变换可将4

一个实际电源的内阻为0.5，在不接负载时，测得其开路电压为24V。试求：1）电源的短路电流；2）当外接负载电阻为11.5时，负载的电流和功率。解：1）由题意可知该世界电源的模型如题解2-11图a）所示短路电流 2) 当外接负载电阻为11.5时，电路如题解2-11b）所示题解2-11图 易得 A 负载电阻的功率 46W2

7、-12 支路电流求题2-12图所示电路的支路电流。题2-12图 解：a）该电路三条支路，需3个方程题解2-12图 对结点列写KCL 选网孔列写KVL联立，解得，a）该电路三条支路，按理需3个方程，但观察电路发现有一条无伴电流源支路，因此支路电流方程已知，只需列写两个方程。对结点列写KCL 选大回路列写KVL联立，解得， 题2-13图_+ 213 在题213图中，已知电压源Us20V，电流源Is1=2A，Is2=3A，电阻 R13，R22，R31，R44。试求各支路电流及各元件的功率，并验证电路的功率是否平衡。 题解2-13图_+ 213 解 对1、2、3结点可列出3个独立的KCL方程为对中间回

8、路列写KVL方程为联立方程，代入数据，可解得支路电流为A，A，A，A 电阻消耗的功率为，20V电压源发出的功率为2A电流源发出的功率为3A电流源发出的功率为，故电路的功率平衡。2-14 用支路电流法求解图2-60所示电路中A点的电位。题2-14图题解2-14图解 题2-14图为电子电路中常见的简化画法，将其改画为题解2-14图。指定电流的参考方向。对结点1列写KCL对网孔列写KVL 联立，解得， 2-15 在题215图所示电路中，Us19V，Us24V，Is=11A，R13，R22，R36。试求A点的电位和各电源的功率，并指出是发出功率还是吸收功率。A +_题解2-15图+_ A +_+_ 题

9、2-15图解 指定支路电流，如题解2-15图所示，采用结点电压法解本题。列结点电压方程为代入数据，解之，得 由结点电压和支路电压的关系可求得各支路电流为9V电压源吸收功率 4V电压源发出功率 11A电流源发出功率 216 在题216图所示电路中，设Us110V，Us29V，Us36V，Is=1A，R12，R23，R33，R43，R56。以结点4为参考点，求结点1、2、3的结点电压；求支路电流I1、I2、I3 、I4和I5。us21 _+ 题2-16图 +- +- R2R3R4R5 243解（1）以结点4为参考点，得到3个结点电压、，可列结点电压方程为代入数据并整理方程，得解之，得 ，（2）由结

1 引言 　　LM2717-ADJ是国半公司最近推出的新产品，是一种由两个PWM降压式转换器组成的双输出、电压可调的IC.该器件主要特点：第1路降压式转换器的内部开关管的开关电流可达2.2A（R DS（ON） =0.16Ω）；第2路降压式转换器的内部开关管的开关电流可达3.2A（RDS（ON）=0.16Ω）；输入电压范围4~20V;输出电压可由两外设电阻设定，最低电压为1.267V;开关频率可设定在300~600kHz范围内；内部有输入欠压保护及过热保护；24引脚TSSOP封装；工作温度范围-40℃~+125℃。该器件组成的双电源主要应用于TFT-LCD显示器、手持式电子装置、便携式电子产品及

　　1、验证戴维南定理

　　2、测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。

　　戴维南定理指出：任何一个线性有源一端口网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电玉等于原一端口的开路电压Uoc，其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req，见图4-1。

　　1、开路电压的测量方法

　　方法一：直接测量法。当有源二端网络的等效内阻Req与电压表的内阻Rv?相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。

　　方法二：补偿法。其测量电路如图4-2所示，E为高精度的标准电压源，R为标准分压电阻箱，G为高灵敏度的检流计。调节电阻箱的分压比，c、d两端的电压随之改变，当Ucd=Uab时，流过检流计G的电流为零，因此

　　式中 K= R2/(R1+ R2) 为电阻箱的分压比。根据标准电压E 和分压比Κ就可求得开路电压Uab,因为电路平衡时IG= 0，不消耗电能，所以此法测量精度较高。

　　2、等效电阻Req的测量方法

　　对于已知的线性有源一端口网络，其入端等效电Req可以从原网络计算得出，也可以通过实验测出，下面介绍几种测量方法：

　　方法一：将有源二端网络中的独立源都去掉，在ab端外加一已知电压U，

　　测量一端口的总电流I总则等效电阻

　　实际的电压源和电流源具有一定的内阻，它并不能与电源本身分开，因此在去掉电源的同时，也把电源的内阻去掉了，无法将电源内阻保留下来，这将影响测量精度，因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。

　　方法二：测量ab端的开路电压Uoc及短路电流Isc则等效电阻

　　这种方法适用于ab端等效电阻Req较大，而短路电流不超过额定值的情形，否则有损坏电源的危险。

　　方法三：两次电压测量法

　　测量电路如图4-3所示，第一次测量ab端的开路Uoc，第二次在ab端接一已知电阻RL(负载电阻)，测量此时a、b端的负载电压U，则a、b端的等效电阻Req为：

　　第三种方法克服了第一和第二种方法的缺点和局限性，在实际测量中常被采用。

　　3、戴维南等效电路法

　　如果用电压等于开路电压Uoc 的理想电压源与等效电阻RL相串联的电路(称为戴维南等效电路，参见图4-4)来代替原有源二端网络，则它的外特性U=f(I)应与有源二端网络的外特性完全相同。实验原理电路见图4-5b。

　　在图4-5(a)中设E1=10V，E2=6 V,R1=R2=1 KΩ，根据戴维南定理将AB以左的电路化简为戴维南等效电路。即计算图示虚线部分的开路电压Uoc,等效内阻Req及A、B直接短路时的短路电流Isc之值，填入自拟的表格中。

　　1、电路分析实验箱 一台

　　2、直流毫安表 一只

　　3、数字万用表 一台

　　五、实验内容与步骤

　　1、用戴维南定理求支路电流I3，

　　测定有源二端网络的开路电压Uoc等效电阻Req

　　按图4-5(a)接线，经检查无误后，采用直接测量法测定有源二端网络的开路电压Uoc。电压表内阻应远大于二端网络的等效电阻Req 。

　　用两种方法测定有源二端网络的等效电阻Req

　　A、采用原理中介绍的方法二测量：

　　首先利用上面测得的开路电压Uoc和预习中计算出的Req估算网络的短路电流Isc大小，在Isc之值不超过直流稳压电源电流的额定值和毫安表的最大量限的条件下，可直接测出短路电流，并将此短路电流Isc数据记入表格4- 1中。

　　B、采用原理中介绍的方法三测量：

　　接通负载电阻RL，调节电位器R4使RL = 1 KΩ，使毫安表短接，测出此时的负载端电压U并记入表格4 - 1中。

　　取A、B两次测量的平均值作为Req (I3的计算在实验报告中完成)

　　2、测定有源二端网络的外特性

　　调节电位器R4即改变负载电阻RL之值，在不同负载的情况下，测量相应的负载端电压和流过负载的电流，共取五个点将数据记入自拟的表格中。测量时注意，为了避免电表内阻的影响，测量电压U时,应将接在AC间的毫安表短路，测量电流I时，将电压表从A、B端拆除。若采用万用表进行测量，要特别注意换档。

　　3、测定戴维南等效电路的外特性。

　　将另一路直流稳压电源的输出电压调节到等于实测的开路电压Uoc值,以此作为理想电压源，调节电位器R6，使R5十R6=Req，并保持不变。以此作为等效内阻，将两者串联起来组成戴维南等效电路。按图4-5(b)接线,经检查无误后，重复上述步骤测出负载电压和负载电流，并将数据记入自拟的表格中。

　　1、应用戴维南定理，根据实验数据计算R3之路的电流I3，并与计算值进行比较。2、在同一坐标纸上作出两种情况下的外特性曲线，并作适当分析。