第二章电阻电路等效变换.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,章 电阻电路的等效变换,重点,：,2.,电阻的串、并联；,4.,电压源和电流源的等效变换；,3.,电阻的,Y,等效,变换；,1.,电路的等效变换的概念,5.,一端口的输入电阻,。,第二章 电阻电路等效变换,2-1,电源模型及等效变换,一、理想电源的连接及等效变换,：,1,、理想电压源,（,1,）串联：,（,2,）并联：,只有电压数值、极性完全相同的理想电压源才可并联。,所连接的各电压源流过同一电流。,u,s1,u,s2,(a),(b),等效,变换式,：,u,s,=u,s1,-u,s2,u,s,2,、理想电流源,（,1,）并联：,（,2,）串联：,只有电流数值、方向完全相同的理想电流源才可串联。,所连接的各电流源端为同一电压。,i,s1,(a),(b),保持端口电流、电压相同的条件下，图,(a),等效为图(,b),。,i,s2,i,s,i,等效变换式：,i,s,=i,s1,-i,s2,二、实际电源模型,：,1,、实际电压源模型,（,1,）伏安关系：,实际电压源模型可等效为一个理想电压源,U,s,和电阻,R,s,的串联组合。,u,=U,s,-,iR,s,其中：,R,s,直线的斜率,。,(a),(b),U,s,R,s,U,s,（,2,）电路模型,:,2,、实际电流源模型,实际电流源模型可等效为一个理想电流源,I,s,和电阻,R,s,的并联组合。,R,s,称为实际电流源的内阻。,i,=I,s,-,u/R,s,=I,s,-,uG,s,其中：,G,s,直线的斜率,。,(a),(b),I,s,R,s,I,s,（,2,）电路模型：,（,1,）伏安关系：,三、实际电源模型的等效变换,等效条件：保持端口伏安关系相同。,等效变换关系：,U,s,=,I,s,R,s,R,s,=,R,s,(2),I,s,R,s,U,s,R,s,图,(1),伏安关系,:,u,=U,s,-,i,R,s,图,(2),伏安关系,:,u,=(I,s,-,i,),R,s,=I,s,R,s,-,i,R,s,即：,I,s,=U,s,/,R,s,R,s,=,R,s,(1),1,、,已知电压源模型，求电流源模型,：,2,、已知电流源模型，求电压源模型,：,等效条件：保持端口伏安关系相同。,等效变换关系：,I,s,=,U,s,/,R,s,R,s,=,R,s,(2),I,s,R,s,U,s,R,s,图,(1),伏安关系,:,i,=I,s,-,u,/R,s,图,(2),伏安关系,:,i,=(U,s,-,u,)/,R,s,=U,s,/,R,s,-,u,/R,s,即：,U,s,=I,s,R,s,R,s,=,R,s,(1),练习：,利用等效变换概念化简下列电路。,1,、,2,、,4,、,3,、,5,2,10V,16V,4A,8,9,3A,5,2A,8,32V,16V,3A,注意,：,1,、,等效条件：对外等效，对内不等效。,2,、,实际电源可进行电源的等效变换。,3,、,实际电源等效变换时注意等效参数的计算、电源数值与方向的关系。,4,、,理想电源不能进行电流源与电压源之间的等效变换。,5,、,与理想电压源并联的支路对外可以开路等效；,与理想电流源串联的支路对外可以短路等效。,练习：,利用等效变换概念求下列电路中电流,I,。,I,1,解：,I,1,I,1,经等效变换,有,I,1,=1A,I,=3A,2-2,理想电源的等效分裂与变换,：,一、理想电压源的等效分裂与变换,+,12V,_,（举例）,二、理想电流源的等效分裂与变换,（举例）,2-3,电阻连接及等效变换,一、电阻串联连接及等效变换,特点：,1,）,所有电阻流过同一电流；,定义：,多个电阻顺序相连，流过同一电流的连接方式,。,(a),(b),2,）,等效电阻,:,3,）,所有电阻消耗的总功率,:,4,）,电阻分压公式：,二、电阻并联连接及等效变换,特点：,1,）,所有电阻施加同一电压；,(a),(b),2,）,等效电导,:,3,）,所有电阻消耗的总功率,:,4,）,电阻分流公式：,定义：,多个电阻首端相连、末端相连，施加同一电压的连接方式,。,三、电阻混联及等效变换,定义：,多个电阻部分串联、部分并联的连接方式,举例：,1),求等效电阻,R;,2),若,u=14V,求各电阻的电流及消耗的功率。,7k,2A,习题,2-4,（,b,）：,求,i,、,电压,u,ab,以及电阻,R,。,解,:,经等效变换,有,u,ab,=3V,i=1.5A,R=3,习题,2-6,：,图示电路,求,i,、,u,S,。,u,S,=3x1+1x1+3+1x1+1x1,i=3A,解,:,经等效变换,有,=9V,四、三个电阻的星形、三角形连接及等效变换,1,、,电阻的星形、三角形连接,(a),星形连接（,T,形、,Y,形）,(b),三角形连接（,形、形）,2,、,从星形连接变换为三角形连接,变换式：,R,2,R,3,R,31,R,23,R,12,R,1,由等效概念,有,3,、,从三角形连接变换为星形连接,变换式：,R,2,R,3,R,31,R,23,R,12,R,1,5,20,4,解,得：,i=2A,i,1,=0.6A,解,:,将三角形连接变换为星形连接,:,举例：图示电路，,求,i,1,、,i,2,。,=20,=4,=5,i,2,=-1A,u,32,=14V,2-4,单口网络及其等效变换,一、单口网络：,具有两个引出端，且两端纽处流过同一电流。,二、等效单口网络,：,两个单口网络外部特性完全相同，则称其中一个是另外一个的等效网络,。,(a),(b),三、无源单口网络的等效电路,：,无源单口网络外部特性可以用一个等效电阻等效。,(R=21k,),无源单口网络,有源单口网络,练习：,求等效,电阻,R,i,。,R,i,R,i,R,i,R,i,R,i,=,30,R,i,=,1.5,2-5,含受控源电路分析,一、含受控源单口网络的化简：,例,1,：将图示单口网络化为最简形式。,解,:,外加电压,u,有,u,i,1,i,2,例,2,、,将图示单口网络化为最简形式。,解,:,单口网络等效变换可化简为右图,由等效电路,有,最简形式电路为,:,-2i,0,+,i,0,i,1,i,3,i,2,例,3,、,将图示单口网络化为最简形式。,解,:,递推法,:,设,i,0,=1A,a,b,c,d,则,u,ab,=2V,i,1,=0.5A,i,2,=1.5A,u,cd,=4V,i,3,=0.5A,i=2A,u=,u,cd,+3i=10V,故单口网络的最简形式如右图所示。,二、含受控源简单电路的分析：,基本分析思想：,运用等效概念将含受控源电路化简、变换为只有一个单回路或一个独立节点的最简形式，然后进行分析计算。,例：求电压,u,、,电流,i,。,解,:,由等效电路,在闭合面,有,练习：,图示电路,求电压,U,s,。,U,s,解,:,由等效电路,有,由原电路,有,本章要点：,二、电源的连接及等效变换,：,（理想电源；实际电源；实际电源间等效变换）,三、电阻的连接及等效变换,：,（串联；并联；混联；星形连接与三角形连接及相互间等效变换）,四、单口网络及无源单口网络的等效变换,五、利用等效变换分析含受控源电路,（含受控源单口网络化简；含受控源简单电路分析）,一、等效及等效变换的概念,