第2章 電路的基本分析方法

思政引例

非淡泊無以明志，非寧靜無以致遠。

——諸葛亮

做事要提高效率，就必須采取巧妙的方法。掌握各種電器電子設(shè)備的工作原理有助于使用者最大限度地發(fā)揮它們的作用。電器電子設(shè)備的每一個系統(tǒng)都包含了多種復(fù)雜電路，但是無論系統(tǒng)多么復(fù)雜，其分析和計算方法都源于基本的電路定理和定律。讓我們一起走進神奇的電路，凡事必有“法”，電路分析方法，強調(diào)科學(xué)精神及科學(xué)方法，強調(diào)鐘南山科學(xué)精神，即“科學(xué)”“專業(yè)”“無畏”“擔當”精神，以達到事半功倍的效果。基爾霍夫定律及電壓源與電流源轉(zhuǎn)化時存在約束關(guān)系，其中電壓、電流參考方向存在相關(guān)性及約束關(guān)系，電壓、電流之間是一種受約束關(guān)系，也因為有關(guān)系而彼此約束，并在這樣約束關(guān)系下保持系統(tǒng)穩(wěn)定。人與人之間、師生之間也是彼此相關(guān)、相互約束，每個人都必須遵守這種約束，正確意識到自己言行對周圍事物影響，做到既有“小我”又有“大我”，彼此成就。人類之間約束關(guān)系如同電壓與電流關(guān)系一樣，其中元件約束如同疫情期間課堂秩序中，同學(xué)們對自己的期許和要求，結(jié)構(gòu)約束如同課堂秩序中，同學(xué)之間、師生之間的限制和監(jiān)督，共同把在線課上好學(xué)會。時刻把電路分析方法與科學(xué)觀相結(jié)合，在科學(xué)思考中學(xué)習，在學(xué)習中思考，“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，在反思中揚棄，在思考中實踐與創(chuàng)新，提高效率。

現(xiàn)代飛機戰(zhàn)術(shù)水平在迅速提高，需要裝配大量先進綜合航電系統(tǒng)，如各種航空儀器儀表、導(dǎo)航雷達設(shè)備、智能通信設(shè)備、飛行控制系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)等，這些設(shè)備運行的好壞，直接關(guān)系到能否完成復(fù)雜飛行和作戰(zhàn)任務(wù)并保證飛行安全。掌握這些機載電子設(shè)備的工作原理有助于飛行員最大地發(fā)揮作用。這些機載電子設(shè)備的每一個系統(tǒng)都包含許多復(fù)雜電路，但是無論系統(tǒng)多么復(fù)雜，其基本的分析和計算方法都源于基爾霍夫定律和歐姆定律。本章在這兩個定律基礎(chǔ)上，以飛機上的一些典型電路為例，著重討論直流電路分析方法。這些方法主要分為兩類：一類是直接利用基爾霍夫定律和歐姆定律列出電路的電流電壓方程式，解聯(lián)立方程式求出結(jié)果，如支路電流法；另一類是利用等效變換方法將原先比較復(fù)雜的電路化為簡單形式的電路，再運用電路基本定律求解，如電源等效變換法、疊加定理和戴維南定理，這些方法是以直流電路為例，稍作推廣拓展應(yīng)用到交流電路中。在第1章中分析了電路基本概念和基本定律，學(xué)習了KCL和KVL分析簡單直流電路的方法。但如果電路元件增多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只用KCL和KVL解決問題就比較煩瑣，而且需要判斷列寫的KCL和KVL方程是否相互獨立。針對線性電路符合疊加定理的前提下，可以將一個復(fù)雜的多電源共同作用的電路拆分成若干個電源單獨作用的電路，分別單獨處理后再將計算結(jié)果進行疊加。在生活中，有聚沙成塔、集腋成裘的實例，在學(xué)習中一點點地積累知識，疊加起來就會從量變轉(zhuǎn)為質(zhì)變。通過講授電路分析方法，讓學(xué)生意識到唯有從生活中多方面去體驗，把社會所得一點一點地積累起來，積累得多了，了解才越見透徹。戴維南定理將一個線性有源二端電路等效成一個簡單的電壓源。通過將一個復(fù)雜的電路等效為一個簡單的電路，實際上就是透過現(xiàn)象看本質(zhì)的具體實例。

學(xué)習目標：

1.理解電阻串聯(lián)和并聯(lián)，掌握電阻電路的等效變換。

2.掌握電源兩種模型及其等效變換。

3.掌握支路電流法分析方法，熟練應(yīng)用支路電流法分析電阻電路。

4.掌握分析電阻電路基本定理：疊加定理和戴維南定理。

5.熟練應(yīng)用疊加定理和戴維南定理分析電路。