《C2电阻电路的等效变换(V1.2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C2电阻电路的等效变换(V1.2)（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电 路 (1) 任课教师：史 思 琦 联系方式 ： shisiqi_ 办公地点： 金花教 6-931 课堂教材： 电路（第 5版） 邱关源、罗先觉著 2015年春季 第二章 电阻电路的等效变换 本章重要知识点： 电路的等效变换 - 等效概念？等效方法？ 电阻的等效变换 - 串联、并联、 Y形 连接、 形 连接 。 电源的等效变换 - 电压源、电流源的串联、并联 。 - 实际电源的两种模型及其等效变换 。 输入电阻的计算 -无源 一端口网络（纯电阻电路、含受控源的电阻电路） 2.1 电路的等效变换 二端网络（一端口网络）： 任何 一个复杂的电路 , 向外引出两个 端 子 ， 且从一个端子流入的电
2、流等于从另一端子流出的电流，则称 这 个 电路 为二端网络 (或一端口网络 )。 复杂电路 一端口网络 iniouti in out= ii2.1 电路的等效变换 等效的条件： - 端口 具有相同的电压、电流 关系。 等效的原则： - 对外 等效 （端口电压电流关系不变）； - 内部不等效（内部各元件之间电压电流 关系有变化）； - 控制量和待求量所在支路不能 简化。 等效的目的： - 简化电路、方便分析 。 2.2 电阻 、电感、电容的等效 变换 串联电路等效变换： - 流经串联支路的电流是相同的。 对于电阻 R： 对于电感 L： 对于电容 C： Req = R1 + R2 + + Rn L
3、eq = L1 + L2 + + Ln 1/C eq = 1/C 1 + 1/C 2 + + 1/ C n 串联分压 ! 2.2 电阻 、电感、电容的等效 变换 并 联电路等效变换： - 并联支路两端的电压是相同的。 对于电阻 R： 对于电感 L： 对于电容 C: 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + + 1/Rn 1/Leq = 1/L1 + 1/L2 + + 1 /Ln C eq = C 1 + C 2 + + C n 并 联分流 ! 例 1：求图所示电路的端口等效电阻 Rab , Rcd , Rbd 课堂练习 ( 5 5 ) / / 15 6 12 6 ( 15 5 ) / / 5
4、 10 ( 5 15 ) / / 5 4 abadbdRR 纯 电阻电路的等效变换： 准确判断各电阻之间的连接方式 ! 例 2：求图所示电路的端口等效电阻 Rab 课堂练习 18 3/ / 6 20 .abR 关键点 ： 短路线的特殊处理方式！ 例 3： 求 图示电路端口电阻 Rab。 i1 12/2i i i 12abu i R i R i R RiuR abab abRR短路 断路 根据电流分配 关系： b a c d R R R R 课堂练习 i2 i i 平衡电桥 b a c d R R R R i1 i i2 i 2.2 电阻 、电感、电容的等效 变换 电阻的 Y形连接和 形连接 Y
5、形连接 形连接 教材： P37 2-4节 课堂练习 P47 习题 2-5：求图示电路 a,b端的等效电阻。 ( 3 9) ( 3 3 ) 3 7 .( 3 9) ( 3 3 )abR 17.119 27 3 27279 27 3 27abR 2.3 电压源和电流源的等效变换 理想 电压源 的串联 - 若干 个 电压源串联可以等效 为一个 电 压 源 ，其值 为各电 压 源电压 值 的 代数和。 12s s sku u u u 等效电路 uS2 + _ + _ uS1 + _ u + _ u 注意： 只有相同特性的电压源 才能并联 ,各电压源 中的电流不确定 。 2.3 电压源和电流源的等效变换
6、 理想电流源 的并联 - 若干个电流源 并联可以 等效为一个电流源，其值为各 电流源电流值的 代数和 。 12s s sn ski i i i i iS1 iS2 iSn i i 等效电路 注意 ： 只有相同特性的电流源 才能串联 ,各 电流源 中的电压不确定。 简化电路的技巧 ： 与 理想电压源 并联的支路（元件） 对外等效为开路 。 2.3 电压源和电流源的等效变换 对外等效！ + _ i 任意 元件 R + _ i + _ + uS - + uS - + u - + u - R 等效电路 对外等效的含义： 被等效的支路（元件）对于外电路呈现相同的电压、电流和功率关系；但是，被等效支路内部
7、各元件之间电压、电流、功率的约束关系仍然存在！ 简化电路的技巧 ： 与 理想电流源 串联的支路（元件） 对外等效为短路 。 2.3 电压源和电流源的等效变换 等效电路 对外等效！ iS 任意 元件 R R + u - + u - iS i i 6A 5 + 10V - + u - 例：计算图示电路及其等效电路 中 各元件 的功率？ 等效电路 I + U6A - 5 6A + u - I + U6A - 651061 0 2 03 0 * 6 1 8 01 0 * 6 6 02 0 * 6 1 2 0AVAU U VPWPW 6562 03 0 * 6 1 8 03 0 * 6 1 8 0AAU
8、 U VPW 30 ;6 ;UVIA课堂练习 引入问题： 实际电压源和电流源是否满足上述元件特性？ 不满足！ 造成这种现象的原因是什么？ 电源模型不准确！实际电源需要考虑内阻的影响 。 如何建立 准确描述实际电源特性的模型 ？ 实验测量，理论分析。 2.4 实际电源特性 实际电源特性： 实际电源的输出电压随着电流的增大而减小。 在一定范围内电压和电流关系近似为直线，其延长线与坐标轴有两个交点。 y ax b二元一次方程 2.4 实际电源的两种模型 “压阻串模型” Su U R i 数学表达式： + _ u + _ SUSRiu等效模型 端口伏安特性曲线 电压源的激励电压等于端口开路电压； 电阻
9、 R等于曲线的斜率。 S OCUU参数说明： “ 流阻并 模型” Si I G u 数学表达式： 等效模型 + _ u + _ SRiGuSI端口伏安特性曲线 电流源的激励电流等于端口短路电流； 电导 G等于曲线斜率。 S SCII参数说明： 2.4 实际电源的两种模型 2.4 实际电源的两种模型及其等效 变换 实际电源的两种电路模型 ： 压 阻串模型： 流阻并模型： 实际电源 iusu u R i si i G u 端口 VCR： 端口 VCR： 伏安特性曲线： 教材 P43 图 2-14。 电路等效的概念 端口电压电流关系相同； 对外等效。 压阻串模型 流阻并模型 2.4 实际电源的两种模
10、型及其等效 变换 等效变换条件 : 1 , .SSR G U R I 注意： 电压源电压极性与电流源电 流方向的对应关系！ + _ u + _ SUSRiu压阻串模型 流阻并模型 + _ u + _ SRiGuSI2.4 实际电源的两种模型及其等效 变换 等效变换 例 1： 利用 电源转换简化电路 计算。 6A 5 5 _ 10V + + U =？ _ _ 10V + 6A 5 5 _ 10V + + U =？ _ 6A 5 5 + U =？ _ 2A 5 5 + U =？ _ 8A U =20V 课堂练习 例 2： 求图示电路中的电压 U。 12V + _ 2 2 U2解： 将受 控 源按照
11、独立源 一样 进行电源等效变换。 依据 KVL定律 和 元件 VCR关系，列写回路方程如下： 12 2 2 42i i UUi 12V + _ 2 U22U2 i 2 VU课堂练习 注意： 哪些支路可以等效变换？ 例： 根据图示 一 端口 电路的 伏安特性曲线 ，下列哪个 选项的 端口 等效电路是正确的（ ）。 课堂练习 +U_I1 A( A )+U_I1 A( C )( B )+U_I+2 V-( D )+U_I2 +2 V-0 . 5 UIO12 例 3： 利用电源转换简化电路计算。 课堂练习 例 4：把电路转换成电压源和电阻的串联结构。 课堂练习 例 5：教材 P44 例 2-4。 课堂
12、练习 例 6：教材 P50 习题 2-12和 2-13。 注意： 待求量和控制量所在支路不能被简化！ 等效电路 实际电源可以表示为“压阻串”或“流阻并”模型。 受 控 源可以按照独立源进行 等效变换，但 不能 丢失控制量 。 电源等效变换时，端口电压电流关系不变 。 电源等效变换可以用于简化电路结构。 小 结： 2.4 输入电阻 输入电阻 ： 无源网络 N0 iu in = uR i 无源一端口网络： 内部仅含电阻和受控源的一端口网络。 无论内部如何复杂，端口的电压与电流成正比。 inR2.4 输入电阻 第四章内容 2.4 输入电阻 加压看流法 加 流 看 压 法 分析思路： 利用 KCL、
13、KVL和 VCR列写电路方程 . 寻找端口电压与电流的关系 。 注意 ： 端口外加激励源的电压方向和 电流 方向非 关联。 sininsuRiuRi外加电压源 1 1 11 1 1113 / 6 1.56 3 9/ 9 / 1.5 6 ini i i iU i i iR U i i i 例 6. US + _ 3 i1 6 + 6i1 U + _ 3 i1 6 + 6i1 i 思路： 1. 通过列写节点的 KCL方程，将输入电流 i 用已知量表示； 2. 通过列写右边回路的 KVL方程，将输入电压 U 用已知量表示； 3. 输入电阻 Rin 可以用端口电压电流关系表示； i1 i2 1 1 2 1 11 2 11115 ; / 10 1.52.55 27 .5/ 11 inu i i u ii i i iu i u iR u i 111510 15105 inR等效 u1 + _ 15 0.1u1 5 例 7: 10 u1 + _ 15 5 + i u 方法 1：加流看压法 方法 2：求受控源等效电阻 （受控源与电阻并联分流） nt
