《电路与信简单电阻电路分析课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路与信简单电阻电路分析课件（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章第二章 简单电阻电路分析简单电阻电路分析1 简单电阻电路的分析简单电阻电路的分析 2 电路的等效变换方法电路的等效变换方法 * 电阻网络的等效化简电阻网络的等效化简 * 实际电源的两种模型实际电源的两种模型 * 含独立电源网络的等效变换含独立电源网络的等效变换 * 含受控电源网络的等效变换含受控电源网络的等效变换1电路与信号简单电阻电路分析课件电电阻阻电电路路：除除独独立立源源外外，由由电电阻阻、受受控控源源以以及及独独立立源源组组成的电路。成的电路。第一节第一节 电阻串、并、混联电路电阻串、并、混联电路分析方法：分析方法：等效变换等效变换等效变换等效变换：网络的一部分：网络的一部分 用
2、用VCR完全相同的另一部分完全相同的另一部分 来来代替。用等效的概念可化简电路。代替。用等效的概念可化简电路。2电路与信号简单电阻电路分析课件二端网络二端网络N1、N2等效等效：N1与与N2的的VCR完全相同完全相同iR1 R2+u- -N1+u- -iN2 Req注意：对外等效，对内不等效注意：对外等效，对内不等效3电路与信号简单电阻电路分析课件一、电阻串联一、电阻串联若干个电阻首尾相接，且通过同一电流若干个电阻首尾相接，且通过同一电流电阻电阻Rk上的电压（分压公式）上的电压（分压公式）功率功率4电路与信号简单电阻电路分析课件二、电阻并联二、电阻并联电导电导Gk上的电流（分流）上的电流（分流
3、）两个电阻并联时两个电阻并联时若干个电阻元件两端分别跨接到同一电压上。若干个电阻元件两端分别跨接到同一电压上。与电导值成正比，与电导值成正比，与电阻值成反比。与电阻值成反比。5电路与信号简单电阻电路分析课件功率功率6电路与信号简单电阻电路分析课件三、电阻混联三、电阻混联 R2+ - - us R4 R1 R3K例：例： R1=40，R2=30，R3=20，R4=10, u s = 60V （1） K打开时，求打开时，求开关两端电压开关两端电压（2） K闭合时，求闭合时，求流经开关的电流流经开关的电流分析方法：分析方法：应用电阻串并联等效化简的方法应用电阻串并联等效化简的方法7电路与信号简单电阻
4、电路分析课件解解：(1) 各支路电流如图，各支路电流如图， 则则由假想回路，得由假想回路，得+ 60V - - R4R1 R3R2 I1 I4+u- -8电路与信号简单电阻电路分析课件(2)所以所以+ us - - R4 R1 R3 R2I1IIsI29电路与信号简单电阻电路分析课件例例：平衡电路。求：平衡电路。求I。I a3 615 30 b3+15V- -R解解：由于平衡，：由于平衡， (1) R上电流为上电流为0。 R可看作开路可看作开路。因此，两种方法都可得因此，两种方法都可得(2) R上电压为上电压为0。 R可看作短路。可看作短路。10电路与信号简单电阻电路分析课件例例2-1-1 求
5、下图电路求下图电路a、b端看进去的等效电阻。端看进去的等效电阻。解解：11电路与信号简单电阻电路分析课件在混联电路的等效化简过程中应在混联电路的等效化简过程中应注意注意以下几个问题：以下几个问题：短路线尽量缩短甚至可缩至一点短路线尽量缩短甚至可缩至一点看清串联与并联看清串联与并联 串联一定是流过同一个电流串联一定是流过同一个电流 并联一定是跨接同一个电压并联一定是跨接同一个电压12电路与信号简单电阻电路分析课件+60V- -例例2-1-2 计算下图电路中各支路的电流与电压。计算下图电路中各支路的电流与电压。解解：+60V- -+60V- -13电路与信号简单电阻电路分析课件第二节第二节 实际电
6、源的两种模型实际电源的两种模型 及简单含源电路分析及简单含源电路分析i + u - -ab外外电电路路一、实际电源的两种模型及其等效互换一、实际电源的两种模型及其等效互换1. 代维宁电路模型代维宁电路模型14电路与信号简单电阻电路分析课件（1）i 增大，增大，RS压降增大，压降增大，u 减小减小（2）i =0，u =uS=u o c ，开路电压，开路电压（3）u =0，i =i S c=u s /R s ，短路电流，短路电流（4）R S =0，理想电压源，理想电压源 （黄线）（黄线）代维宁特性代维宁特性15电路与信号简单电阻电路分析课件2. 诺顿电路模型诺顿电路模型i + u - -外外电电路
7、路16电路与信号简单电阻电路分析课件（1）u增大，增大，RS分流增大，分流增大，i 减小减小（2）i =0，u =u o c= RSi S ，开路电压，开路电压（3）u=0，i =i S c=i s ，短路电流，短路电流（4） Rs无穷大，理想电流源无穷大，理想电流源 诺顿特性诺顿特性17电路与信号简单电阻电路分析课件代维宁特性代维宁特性3. 两种电源模型的等效转换两种电源模型的等效转换诺顿特性诺顿特性等效转等效转换条件换条件18电路与信号简单电阻电路分析课件（1）两种电源模型可互为等效转换）两种电源模型可互为等效转换i + u - -i + u - -（2）对外等效，对内不等效）对外等效，对
8、内不等效（3）理想电压源，）理想电压源， RS=0 ，两种电源模型不能等效转换，两种电源模型不能等效转换19电路与信号简单电阻电路分析课件例例 将电源模型等效转换为另一形式将电源模型等效转换为另一形式abbacddc20电路与信号简单电阻电路分析课件二、含独立源的简单电路的等效化简二、含独立源的简单电路的等效化简1. 电压源串联电压源串联a + u- - b+ - - + - - - + + - -a + u- - b+ - -由由KVL:21电路与信号简单电阻电路分析课件2. 电压源与电流源串联电压源与电流源串联i + u - -a bi +u- -a bN推推广广bi +u- -ab22电
9、路与信号简单电阻电路分析课件3. 电流源串联电流源串联a + u- - bi由由KCL：只有电流相等且参考方向相同时，电流源才能：只有电流相等且参考方向相同时，电流源才能串联。串联。a + u- - bi.23电路与信号简单电阻电路分析课件+v-ab+u- -iSi4. 电流源并联电流源并联+u- - iiS1iS2abiSn由由KCL:24电路与信号简单电阻电路分析课件5. 电压源与电流源并联电压源与电流源并联 i + u - -a b bi +u- -a i +u- -a bN推推广广25电路与信号简单电阻电路分析课件6. 电压源并联电压源并联由由KVL：只有电压相等且极性相同时，电压源才
10、能并联。：只有电压相等且极性相同时，电压源才能并联。+u- -i+uS- -+uS- -+uS- -ab+u- -i+uS- -ab26电路与信号简单电阻电路分析课件R1 R2例例 化简下图化简下图解解：27电路与信号简单电阻电路分析课件R1 R228电路与信号简单电阻电路分析课件 R229电路与信号简单电阻电路分析课件例例 求电流求电流 IabI30电路与信号简单电阻电路分析课件解解：ab以左等效化简以左等效化简ab31电路与信号简单电阻电路分析课件ab32电路与信号简单电阻电路分析课件a bab33电路与信号简单电阻电路分析课件abababI34电路与信号简单电阻电路分析课件作业作业3：
11、PP.82852-3， 2-4， 2-6 ， 2-11(a) Us = 3e-4t mV35电路与信号简单电阻电路分析课件第三节第三节 含受控源的简单电路分析含受控源的简单电路分析原则原则：（1）与独立源一样处理）与独立源一样处理（2）受控源存在时，控制量不能消失）受控源存在时，控制量不能消失36电路与信号简单电阻电路分析课件例例2-3-1 化简下图电路为最简形式。化简下图电路为最简形式。解解： 图图(c)电路电路a、b上上VCR为为ba(a)+- -ba(b)+- -ba(c)+- -+- -+- -即即ba(d)+- -+- -37电路与信号简单电阻电路分析课件例例2-3-2 化简下图电路
12、为最简形式。化简下图电路为最简形式。解解： 图图(c)电路电路a、b上上VCR为为即即ba(d)+- -+- -ba(a)+- -+- -ba(b)+- -ba(c)+- -+- -+- -+- -又又则则38电路与信号简单电阻电路分析课件例例2-3-3 化简下图化简下图a、b以左的有源二端网络。以左的有源二端网络。解解：控制量控制量 u1 与受控电流与受控电流源不在一个连通的电源不在一个连通的电路里，受控电流源的路里，受控电流源的源电流与其端电压大源电流与其端电压大小无关，小无关，受控电流源受控电流源表现为具有表现为具有独立电流独立电流源源的性质。的性质。39电路与信号简单电阻电路分析课件
13、求取含受控源的无源二端网络输入电阻的一般方法：求取含受控源的无源二端网络输入电阻的一般方法：加压求流法加压求流法或或加流求压法加流求压法i 无源无源无源无源i 同理，若受控电压源与它的控制量不在一个连通的同理，若受控电压源与它的控制量不在一个连通的电路里，此时的受控电压源的源电压也流过它的电流无电路里，此时的受控电压源的源电压也流过它的电流无关，受控电压源表现为具有独立电压源的性质。关，受控电压源表现为具有独立电压源的性质。u = Ri i40电路与信号简单电阻电路分析课件例例2-3-4 求图中所示无源二端网络的输入电阻求图中所示无源二端网络的输入电阻 Rab 。解解：a、b端子上的端子上的V
14、CR为：为：4i u2 R1iuR2u = R2 i + R1 ( i 4i ) = (R2 3R1) i所以：所以：Rab = u / i = R2 3R1Rab 可正、可负、可为零。可正、可负、可为零。为正输入功率，为负输出功率。为正输入功率，为负输出功率。41电路与信号简单电阻电路分析课件例例2-3-5 求图中电路的输入电阻求图中电路的输入电阻 Ri 。解解： 方法一方法一：a、b端子上端子上加压求流法加压求流法u = 5 i + 1.5 i + 3 u2又：又：u2 = 1.5 i + 3 u2 则：则：u2 = - - 0.75 i 则：则：u = 5 i + 1.5 i - - 3
15、* 0.75 i = 4.25 i3iu5ab36u2+- -u2iu5ab3 2u2 u2 3iu5ab1.5+- -+- -3u2u2所以：所以：Ri = u / i = 4.2542电路与信号简单电阻电路分析课件例例2-3-5 求图中电路的输入电阻求图中电路的输入电阻 Ri 。解解： 方法二方法二：数值设定法数值设定法设设 u2 = 3 Vu = 5 i + u2 = - - 17 V i = i1 + i2 = 1- -5 = - -4 Au2 3i2iu5ab36u2+- -i1于是：于是：Ri = u / i = - - 17 / (- -4) = 4.25则：则： i2 = u2
16、 / 3 = 1 A43电路与信号简单电阻电路分析课件例例2-3-6 求图中电路的输入电阻求图中电路的输入电阻 Rab 。解解：方法二方法二：数值设定法数值设定法设设 i1 = 1Au = 3 i + u2 = 0.5 V i = i1 + i2 = - -0.5 A于是：于是：Ri = u / i = - - 1则：则：u2 = 2i1 = 2 Vu2i2iu3 2ab25i1+- -i1ciu3ab2 2i12.5i1c方法一方法一：加压求流法加压求流法u = 3 i + 2 i1对对c点列点列KCL： i - 2i1 + 2.5 i1 = 0u = 3 i - - 2* 2i = - -
17、 i则：则：i1 = -2 i所以：所以：Rab = u / i = - -144电路与信号简单电阻电路分析课件例例2-3-7 求图中电路的电压求图中电路的电压 U1 。2A 3 5 3U12U1I+- -2U1- - +6V 15U13 5解解：由右图得：由右图得：6 = ( 2+5+3 ) I - - 15 U1又因为：又因为： U1 = 2 I则：则：6 = 10 I - - 15 * 2 I = - - 20 I 所以：所以：I = - - 0.3 AU1 = 2 I = - - 0.6 V45电路与信号简单电阻电路分析课件第四节第四节 电阻星形联接与三角形联接的等效互换电阻星形联接与
18、三角形联接的等效互换端子只有端子只有2个电流独立；个电流独立； 2个电压独立。个电压独立。若若N1与与N2的的 i1 , i2 , u13 , u23 间的关系完全相同，则间的关系完全相同，则N1与与N2等效。等效。三端网络的等效三端网络的等效123i1i2i3N1123i1i2i3 N246电路与信号简单电阻电路分析课件i11i22i3 3 R1 R2 R3Y 互换互换两网络等效两网络等效对应端子上的端子上的VCR相同相同i11i22i3 3 R12R13R23三角形、三角形、形、形、形形星形、星形、Y形、形、T形形47电路与信号简单电阻电路分析课件Y 互换互换(a)、(b)等效等效 i1=
19、 i1 ， i2= i2 ， i3= i3 i11i22i3 3 R1 R2 R3 (a)i11i22i3 3 R12R13R23 (b)对对(b)：按按KCL，端子处电流分别为：，端子处电流分别为：48电路与信号简单电阻电路分析课件Y 互换互换i11i22i3 3 R1 R2 R3 (a)对对(a)，要找出端子处电流，要找出端子处电流与端子间电压的关系稍许复与端子间电压的关系稍许复杂一些，但是根据：杂一些，但是根据： u12 = R1 i1 - R2 i2 u23 = R2 i2 - R3 i3和和 i1 + i2 + i3 = 0 可以解出可以解出电流：电流：49电路与信号简单电阻电路分析
20、课件 不论电压不论电压 u12 、 u23 、 u31 为何值，两个电路要等效，为何值，两个电路要等效，流入对应端子的电流就必须相等。流入对应端子的电流就必须相等。 故故、中电压前的系数应对应等效，于是得：中电压前的系数应对应等效，于是得：Y50电路与信号简单电阻电路分析课件 由由式可以解得：式可以解得：Y 式用电导可表示为：式用电导可表示为：51电路与信号简单电阻电路分析课件为便于记忆，可利用下面的为便于记忆，可利用下面的一般公式：一般公式：三角形三角形(形形) )星形（星形（Y形）形）特例：特例：R12 = R23 = R31 = R时，则时，则 R1 = R2 = R3 = RY ，且，
21、且52电路与信号简单电阻电路分析课件例例8 求求: I解解： Y 转换转换312R1R2R33I 10 42.6 + 9V - -5210 4 2 1 53电路与信号简单电阻电路分析课件 4 2 42.6 +9V - -1I32R1R2R354电路与信号简单电阻电路分析课件作业作业4： PP.86872-12 (1) 三角形连接的电阻均为三角形连接的电阻均为6002-132-142-1555电路与信号简单电阻电路分析课件4Sabc2S0.5S例例13 求求U a b和和U b cabc解：解：56电路与信号简单电阻电路分析课件abcI设电流设电流I57电路与信号简单电阻电路分析课件例例15 求
22、电压求电压u及受控源的功率及受控源的功率.i1A2i+u- -KCL:58电路与信号简单电阻电路分析课件i1A2i+u-提供功率提供功率有源性有源性受控源的受控源的电阻性电阻性：W W- -= =- -= =22iuR受受72W1232u2ip-=-=-=59电路与信号简单电阻电路分析课件例例16 求电流求电流 i解解：去：去5欧电阻，诺顿模型化为戴维南模型欧电阻，诺顿模型化为戴维南模型2i- - u1 +2A- - 6u1+i60电路与信号简单电阻电路分析课件- v1 +4V-+3i- 6v1+i得：得：i = -0.4A61电路与信号简单电阻电路分析课件例例17 化简电路化简电路解：受控源
23、诺顿模型化为戴维南解：受控源诺顿模型化为戴维南模型，去与电流源串联电阻模型，去与电流源串联电阻abi62电路与信号简单电阻电路分析课件合并电阻合并电阻戴维南模戴维南模型化为诺型化为诺顿模型顿模型abiabi63电路与信号简单电阻电路分析课件abiabiabi64电路与信号简单电阻电路分析课件设端口电设端口电压压v，KVLabiabi得负电阻得负电阻65电路与信号简单电阻电路分析课件例例18 化简电路化简电路解：若电压解：若电压源戴维南模源戴维南模型化为诺顿型化为诺顿模型，则模型，则i1将消失，受将消失，受控源失控控源失控ab列端口列端口VCR，设电压，设电压v，电流，电流i66电路与信号简单电
24、阻电路分析课件abiab67电路与信号简单电阻电路分析课件例例19 求等效电阻求等效电阻 Rab解：端口加解：端口加电压电压v，设，设电流电流 i .列端口列端口VCRabi+v-68电路与信号简单电阻电路分析课件例例20 求等效电阻求等效电阻 Rab解：端口加解：端口加电压电压v .列端列端口口VCR+v-i ab消去消去v169电路与信号简单电阻电路分析课件摘摘 要要1等效：两个单口等效：两个单口(或多端或多端)网络的端口电压电流关系网络的端口电压电流关系(VCR)完全相同。网络的等效变换可以简化电路分析，而不会影响完全相同。网络的等效变换可以简化电路分析，而不会影响电路其余部分的电压和电
25、流电路其余部分的电压和电流.2. 常用电阻串并联公式来计算仅由线性电阻所构成单口网常用电阻串并联公式来计算仅由线性电阻所构成单口网络的等效电阻。络的等效电阻。 计算含受控源电阻单口网络等效电阻的基本方法是加压计算含受控源电阻单口网络等效电阻的基本方法是加压求流法。求流法。 电阻星形联接与电阻三角形联接的等效变换。电阻星形联接与电阻三角形联接的等效变换。 电压源和电阻串联单口与电流源和电阻并联单口的等效电压源和电阻串联单口与电流源和电阻并联单口的等效变换等。变换等。70电路与信号简单电阻电路分析课件4由线性电阻和受控源构成的电阻单口网络，就端口特性由线性电阻和受控源构成的电阻单口网络，就端口特性而言，等效为一个线性电阻，其电阻值为而言，等效为一个线性电阻，其电阻值为 3 实际电源的两种模型实际电源的两种模型戴维南电路模型和诺顿电路模戴维南电路模型和诺顿电路模型。它们之间的相互转换型。它们之间的相互转换71电路与信号简单电阻电路分析课件
