电路第二章课件

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1、电路第二章课件电路第二章课件本文由 HYM13140728 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。第 2 章 电阻电路的等效变换本章重点电路等效的概念； 1. 电路等效的概念； 电阻的串、 2. 电阻的串、并联及 Y? 变换 电压源和电流源的等效变换； 3. 电压源和电流源的等效变换； 4. 输入电阻的定义及计算方法首页2.1电阻电路 分析依据引言仅由电源和线性电阻构成的电路 欧姆定律和基尔霍夫定律本章为简单电阻电路的分析， 本章为简单电阻电路的分析，重点介绍等效变换的概念返 回上 页下 页2.2 电路的等效变换1.二端电路（网络） 1

2、.二端电路（网络） 二端电路任何一个复杂的电路, 向外引出两个端钮， 任何一个复杂的电路, 向外引出两个端钮，且从 一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流， 一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，则 称这一电路为二端电路(或二端网络、一端口网络) 称这一电路为二端电路(或二端网络、一端口网络)。 i i 1A 10? 无源一端口返 回 上 页 下 页6A无 源2.二端电路等效的概念 2.二端电路等效的概念两个二端电路，端口具有相同的电压、 两个二端电路，端口具有相同的电压、电流关 则称它们是等效电路。 系,则称它们是等效电路。Bi+ u -等效Ci+ u -则对 A 电路中的电流、电

3、压和功率而言，满足： 则对 电路中的电流、电压和功率而言，满足： 电路中的电流BAC返 回A上 页 下 页明确两电路具有相同的 VCR，才能进行等效变换 两电路具有相同的 ， 等效只对外电路而言，对内并不等效。即未变 等效只对外电路而言，对内并不等效。 只对外电路而言 化的外电路 A 中的电压 电流和功率不变； 中的电压、 化的外电路 A 中的电压、电流和功率不变；BACA电路等效变换的目的是化简电路，方便计算。 电路等效变换的目的是化简电路，方便计算。 化简电路返 回 上 页 下 页2.3 电阻的串联和并联1.电阻串联的等效电路及分压公式 1.电阻串联的等效电路及分压公式R1 i + u1

4、+ _ Rk + uk u _ Rn + un _ _nRe q 等效 i + u _Req = R +L+ Rk +L+ Rn = Rk Rk 1 k =1 2 u Rk Pk = Rk ik uk = Rki = Rk = u Gk 1k =1Gk ik = i Geq u2 Pk = = Gk u 2 Rk等效电导等于并联的各电导之和； 结论 等效电导等于并联的各电导之和； 各支路电流的分配与电导成正比； 并联电路按电导正比分流） 各支路电流的分配与电导成正比； （并联电路按电导正比分流） 各支路消耗的功率与电阻大小成反比。 各支路消耗的功率与电阻大小成反比。返 回 上 页 下 页例 两

5、电阻的并联分流： 两电阻的并联分流：i R1 i1 i2 R2R1 R2 Req = R1 + R2R2i i1 = R1 + R2R1i i2 = = (i ? i1 ) R1 + R2两个电阻并联各支路按电阻反比分流） 两个电阻并联各支路按电阻反比分流）返 回 上 页 下 页3.电阻的串并联（混联） 3.电阻的串并联（混联） 电阻的串并联电路中有电阻的串联，又有电阻的并联， 电路中有电阻的串联，又有电阻的并联，这种 连接方式称电阻的串并联。 连接方式称电阻的串并联。例 1 计算图示电路中各支路的电压和电流i1 5? i2 i3 6? 165V 18? i5 4? i4 12? + i1 5

6、? + i2 i3 165V 18?6?9?i1 =165 11 =15Au2 = 6i1 = 615 = 90V返 回 上 页 下 页i1 5? i2 i3 6? u 165V 18? i5 4? i4 12? +已得结果i1 = 15 Au2 = 90Vi2 = 90 18 = 5Au3 = 6i3 = 610 = 60Vi3 =15 ? 5 =10Au4 = 3i3 = 30V 或 u4 = u2 ?u3i4 = 30 4 = 7.5Ai5 =10 ? 7.5 = 2.5A返 回 上 页 下 页从以上例题可得求解串、并联电路的一般步骤： 从以上例题可得求解串、并联电路的一般步骤： 求出等

7、效电阻或等效电导； 求出等效电阻或等效电导； 应用欧姆定律求出总电压或总电流； 应用欧姆定律求出总电压或总电流； 应用欧姆定律或分压、 应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电 流和电压 以上的关键在于识别各电阻的串联、并联关系！ 以上的关键在于识别各电阻的串联、并联关系！例 3a bc 6? 5?d求: Rab , RcdRab = (5 + 5) /15 + 6 =12 Rcd = (15 + 5) / 5 = 415?5?注意 等效电阻针对端口而言返 回 上 页 下 页例 4 求: Raba 20? 40? a 20? 80? b bRab70?100? 10? 60? 50?a 20

8、? 120?b 100? 60? 60?a 20? 100? 100?b 100? 60? 40?返 回 上 页 下 页例 5 求: Rab5? a b 7? 6? 4? 20? 缩短无 电阻支路20? 5? 15? 6? 6? ? 4? a b a b 7?15? 6? ?a b 7?上 页 下 页Rab10?15? 10?15? 3?返 回等电位 c 对称电路 c、d 等电位 R R R 短路 断路 i i a a i i2 b R 1 R R d 1 根据电流分配 i1 = i = i2例 6 求: Rabc R b R duab =R Rab = i2 1 1 uab = i1R +

9、i2R = ( i + i)R = iR 2 2Rab = R返 回上 页下 页电阻的 Y 形连接和 形连接和?形 2.4 电阻的 形连接和 形连接 的等效变换电阻的? 1. 电阻的 、Y 形连接 形包含 1 R12 2 R23 ? 形网络 R31 3 R2 2 Y 形网络 形返 回 上 页 下 页R1 a 1 R1 R3 3 R3 RR2 b R4三端 网络1 R12 2 R23 R31 3 R2 2 ? ，Y 网络的变形： 网络的变形： 型电路 (? 型) 系时， 系时，能够相互等效 。1 R1 R3 3T 型电路 (Y、星型) 、注意 这两个电路当它们的电阻满足一定的关返 回 上 页 下

10、 页2. ?Y 变换的等效条件+ i1? u12? i2 ? 2+ R23 u23? u31? R12 R31 i3 ? 1 + i1Y u12Y R2 1 u31Y R3 u23Y i3Y + 3R1+ i2Y 2 + 3等效条件： 等效条件：i1? =i1Y ,i2 ? =i2Y ,i3 ? =i3Y , u31? =u31Y返 回 上 页 下 页u12? =u12Y , u23? =u23Y ,+ i1? u12? i2 ? R121 u31? R31 i3 ? R23 u23?+ i1Y u12Y R2 i2Y + 2 +1 u31Y R3 i3Y + 3R1 3 2+ ?接: 用电压

11、表示电流 接u23Yi1? =u12? /R12 u31? /R31 i2? =u23? /R23 u12? /R12 i3? =u31? /R31 u23? /R23(1)Y 接: 用电流表示电压 接 u12Y=R1i1YR2i2Y u23Y=R2i2Y R3i3Y u31Y=R3i3Y R1i1Y i1Y+i2Y+i3Y = 0返 回 上 页(2)下 页由式( )解得： 由式(2)解得： u12YR3?u31YR2 i1Y = R R2 + R2R3 + R3R1 1u23YR1?u12YR3 i2Y = R1R2 + R2R3 + R3R1 (3)i1? =u12? /R12 u31?

12、/R31 i2? =u23? /R23 u12? /R12 (1) i3? =u31? /R31 u23? /R23u31YR2 ? u23YR1 i3Y = R1R2 + R2R3 + R3R1根据等效条件，比较式 与式(1)，得 根据等效条件，比较式(3)与式 与式 ， Y?的变换条件： 的变换条件 的变换条件：返 回上 页下 页R R2 + R2R3 + R3R 1 R12 = 1 R3 R R2 + R2R3 + R3R 1 R23 = 1 R 1 R R2 + R2R3 + R3R 1 R31 = 1 R2简记方法： 简记方法：R =Y 相邻电阻乘积之和 Y 不 邻 阻 相 电Y 变

13、? 变R R 12 31 R= 1 R + R23 + R 12 31 R23R 12 R2 = R + R23 + R 12 31 R R23 31 R = 3 R + R23 + R 12 31R =?相邻电阻乘积 R?变 Y 变返 回 上 页 下 页特例：若三个电阻相等(对称) 特例：若三个电阻相等(对称)，则有R? = 3RY外大内小R12 R1 R2 R23R31 R3注意等效对外部(端钮以外)有效，对内不成立。 等效对外部(端钮以外)有效，对内不成立。 等效电路与外部电路无关。 等效电路与外部电路无关。 用于简化电路返 回 上 页 下 页例 1 桥 T 电路1k? 1k? + E

14、1k? R 1k?1/3k? + E1/3k? 1/3k? R 1k? 1k? ?-+ E3k? R 3k? 3k?-返 回上 页下 页例 2 计算 计算 90?电阻吸收的功率 电阻吸收的功率1? + 20V 4? 90? 1? 9? 9? 9? 9? i1? + 20V i1 90? 10?-10 90 Req =1+ =10 10 + 90 3?-1? + 20V4? 90?3?3? 9?i = 20 /10 = 2A1?2 110 2 i1 = = 0.2A 10 + 902P = 90i = 90 (0.2) = 3.6W返 回 上 页 下 页例 3 求负载电阻 L 消耗的功率 求负载

15、电阻 R30? 20? 2A 30? 30? 30? 20? 30? 40? RL 20? 10? 2A 30? 10? 20? 10? 40? 30?RLIL =1AP = RLI = 40W L2 L2A10?IL 10? 10? 40? RL 40?电压源、 2.5 电压源、电流源的串联和并联1.理想电压源的串联和并联 1.理想电压源的串联和并联串联+ +uS1_ uuS2 +_ _ 等效电路+u _u = us1 + us2 = uskuSK 与 u 参考方向一致时取正号，反之取负号 参考方向一致时取正号， 参考方向一致时取正号并联u = us1 = us2+ uS1 _ + uS2

16、_等效电路i注意 电压相等，极性一 电压相等，致的电压源才能并联, 致的电压源才能并联,电源中 的电流不确定。 的电流不确定。+ u _电压源与支路的串、 电压源与支路的串、并联等效 + i + uS1 _ R1 + u uS2 _ R2 _ + i + uS _ R u _us = us1 + us 2R = R1 + R2同样 u 参考方向一致时取正号， 同样 SK 与 u 参考方向一致时取正号，反之取负号 参考方向一致时取正号 i i + + + + 任意 uS uS R u R u _ 元件 _ _ 对外等效！ 对外等效！ _返 回 上 页 下 页2. 理想电流源的串联并联并联i iSn等效电路iS1iS2ii = is1 + is2 + ? ? ? + isn = iskiSK 与 i 参考方向一致时取正号，反之取负号 参考方向一致时取正号， 参考方向一致时取正号串联iS1iS2i 只有电流相等， 注意 只有电流相等，方向