電路基礎(chǔ)第2章西北工業(yè)大學(xué).ppt

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1,第二章電阻電路等效變換,2-1電源模型及等效變換一、理想電源的連接及等效變換：1、理想電壓源（1）串聯(lián)：,（2）并聯(lián)：只有電壓數(shù)值、極性完全相同的理想電壓源才可并聯(lián)。,所連接的各電壓源流過(guò)同一電流,us1,us2,(a),(b),等效變換式：us=us1-us2,us,2,2、理想電流源,（1）并聯(lián)：,（2）串聯(lián)：只有電流數(shù)值、方向完全相同的理想電流源才可串聯(lián)。,所連接的各電流源端電壓為同一電壓,is1,(a),(b),保持端口電流、電壓相同的條件下，圖(a)等效為圖(b)。等效變換式：is=is1-is2,is2,is,i,3,二、實(shí)際電源模型：,1、實(shí)際電壓源模型（1）電路模型:,u=Us-iRs其中：Rs直線的斜率。,實(shí)際電壓源模型可等效為一個(gè)理想電壓源Us和電阻Rs的串聯(lián)組合。,（2）伏安關(guān)系,端口開(kāi)路電壓：,端口短路電流：,4,2、實(shí)際電流源模型（1）電路模型：,i=Is-u/Rs=Is-uGs其中：Gs直線的斜率。,實(shí)際電流源模型可等效為一個(gè)理想電流源Is和電阻Rs的并聯(lián)組合。Rs稱為實(shí)際電流源的內(nèi)阻。,（2）伏安關(guān)系：,端口開(kāi)路電壓：,端口短路電流：,5,三、實(shí)際電源模型的等效變換1、已知電壓源模型，求電流源模型：,等效條件：保持端口伏安關(guān)系相同。,等效變換關(guān)系：Us=IsRs’Rs=Rs’,(2),Is,Rs,Us,Rs’,圖(1)伏安關(guān)系:u=Us-iRs,圖(2)伏安關(guān)系:u=(Is-i)Rs’=IsRs’-iRs’,即：Is=Us/RsRs’=Rs,(1),,6,2、已知電流源模型，求電壓源模型：,等效條件：保持端口伏安關(guān)系相同。,等效變換關(guān)系：Is=Us/Rs’Rs=Rs’,(2),Is,Rs,Us,Rs’,圖(1)伏安關(guān)系:i=Is-u/Rs,圖(2)伏安關(guān)系:i=(Us-u)/Rs’=Us/Rs’-u/Rs’,即：Us=IsRsRs’=Rs,(1),,7,注意：,1、等效條件：對(duì)外等效，對(duì)內(nèi)不等效。2、實(shí)際電源可進(jìn)行電源的等效變換。3、實(shí)際電源等效變換時(shí)注意等效參數(shù)的計(jì)算、電源數(shù)值與方向的關(guān)系。4、理想電源不能進(jìn)行電流源與電壓源之間的等效變換。5、受控電壓源與受控電流源相互等效變換的原則與實(shí)際電源相同；6、與理想電壓源并聯(lián)的支路對(duì)外可以開(kāi)路等效；與理想電流源串聯(lián)的支路對(duì)外可以短路等效。,8,練習(xí),利用等效變換概念化簡(jiǎn)下列電路。,1、,2、,4、,3、,5?,2?,10V,16V,4A,8?,9?,3A,2A,5Ω,8Ω,32V,9,練習(xí),利用等效變換概念求下列電路中電流I。,注意：待求支路保持不變,10,2-2電阻連接及等效變換,一、電阻串聯(lián)連接及等效變換,特點(diǎn)：1）所有電阻流過(guò)同一電流；,定義：多個(gè)電阻順序相連，流過(guò)同一電流的連接方式。,(a),(b),2）等效電阻:,3）所有電阻消耗的總功率:,4）電阻分壓公式：,11,二、電阻并聯(lián)連接及等效變換,定義：多個(gè)電阻首端相連、末端相連，施加同一電壓的連接方式。,特點(diǎn)：1）所有電阻施加同一電壓；,,(a),(b),2）等效電導(dǎo):,3）所有電阻消耗的總功率:,4）電阻分流公式：,12,三、電阻混聯(lián)及等效變換,定義：多個(gè)電阻部分串聯(lián)、部分并聯(lián)的連接方式,舉例：,(a),(b),1)求等效電阻R;2)若u=14V求各電阻的電流及消耗的功率。,13,習(xí)題2-4（b）：,求i、電壓Uab以及電阻R。,14,習(xí)題2-6：,求i、US。,15,四、三個(gè)電阻的星形、三角形連接及等效變換,1、電阻的星形、三角形連接,(a)星形連接（T形、Y形）,(b)三角形連接（?形）,16,2、從星形連接變換為三角形連接,變換式：,,17,3、從三角形連接變換為星形連接,變換式：,R2,R3,R31,R23,R12,,R1,18,2-3單口網(wǎng)絡(luò)及其等效變換,一、單口網(wǎng)絡(luò)：具有兩個(gè)引出端，且兩端鈕處流過(guò)同一電流。,二、等效單口網(wǎng)絡(luò)：兩個(gè)單口網(wǎng)絡(luò)外部特性完全相同，則稱其中一個(gè)是另外一個(gè)的等效網(wǎng)絡(luò)。,(a),(b),三、無(wú)源單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路：無(wú)源單口網(wǎng)絡(luò)外部特性可以用一個(gè)等效電阻等效。,19,舉例：,求等效電阻Ri。,(a),Ri,,20,舉例：,求等效電阻Ri。,Ri,,(b),21,2-4含受控源電路分析,一、含受控源單口網(wǎng)絡(luò)的化簡(jiǎn)：,例1：將圖示單口網(wǎng)絡(luò)化為最簡(jiǎn)形式。,(a),?u,i1,i2,1、對(duì)電路進(jìn)行化簡(jiǎn)；2、外加電源法，求等效電阻。,22,另解：,例1：將圖示單口網(wǎng)絡(luò)化為最簡(jiǎn)形式。,(a),?u,i1,i2,23,例2、將圖示單口網(wǎng)絡(luò)化為最簡(jiǎn)形式。,24,例3、將圖示單口網(wǎng)絡(luò)化為最簡(jiǎn)形式。,25,例3、將圖示單口網(wǎng)絡(luò)化為最簡(jiǎn)形式。,另解：,遞推法,a,b,c,d,26,二、含受控源簡(jiǎn)單電路的分析：,基本分析思想：運(yùn)用等效概念將含受控源電路化簡(jiǎn)、變換為只有一個(gè)單回路或一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的最簡(jiǎn)形式，然后進(jìn)行分析計(jì)算。,,例：求電壓u、電流i。,27,練習(xí)：,求電壓Us。,Us,由原電路，有,另解：,