--电路的等效变换.pptx

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 二 章,天津工程师范学院自动化系,电工电子教研室,张 国 香,电阻电路的等效变换,2-1 引 言,2-2 电路的等效变换,2-3 电阻的串联和并联,2-4 电阻的,Y,形连接和,形连接的等效变换,2-5 电压源、电流源的串联和并联,2-6 实际电源的两种模型及其等效变换,2-7 输入电阻,2-1 引 言,1、,时不变线性电路,由时不变线性无源元件、线性受控源和独立电源组成的电路。,2、,线性电阻性电路,（,电阻电路,）,构成电路的无源元件均为线性电阻。,3、电路中电压源的电压或电流源的电流，可以是直流也可以随时间按某种规律变化；当电路中的独立电源都是直流电源时，这类电路称为,直流电路,。,2-2 电路的等效变换,对电路进行分析和计算时，有时可以把电路中某一部分简化，即用一个较为简单的电路,替代,原电路。,等效变换的概念,N,1,N,2,i,i,i,+,_,_,u,u,（二端网络）,i,=,i,（二端网络）,i,+,若两个二端网络,N,1,和,N,2,，,当它们与同一个外部电路相接，在相接端点处的,电压、电流关系完全相同,时，则称,N,1,和,N,2,为相互等效的二端网络,2-3 电阻的串联和并联,一、电阻的串联,+,+,+,+,_,_,_,_,u,2,u,1,u,3,u,R,2,R,3,R,1,i,i,+,_,u,R,eq,-,-,特 征：,（1）,流过同一电流（用于以后判断是否为串联）,（2）KVL:,（3）等效电阻：,（4）分压公式：,（5）功 率：,二、电阻的并联,+,_,i,R,1,R,3,R,2,G,3,G,2,G,1,u,i,3,i,2,i,1,i,+,_,u,R,eq,G,eq,特 征：,（1）承受同一个电压,（2）KCL:,分流不分压，分流电路,（3）等效电阻：,（4）分流公式：,（5）功率：,三、电阻的混联,R,1,R,2,R,3,R,eq,R,1,R,2,R,3,R,eq,串 联,串 并 联,6,6,6,12,15,7,a,b,d,c,c,求,R,ab,b6,a,c,6,6,6,6,6,d,R,ab,=4+6=10,4,7,4,5,6,8,3,3,a,b,求,R,ab,2,1,桥式电路,具有四个节点,每个节点联接三条支路,R,1,R,2,R,5,R,3,R,4,平衡电桥：,R,1,R,4,=R,2,R,3,7,8,3,6,4,I,a,b,60,40,40,40,40,30,10,10,80,80,80,60,30,a,b,80,求,R,ab,=2R,a0,a,b,60,30,20,10,80,a,b,R,ab,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,无限长梯形网络，求,R,ab,=?(R=5),R,cd,R,ab,近似解法,a,b,RR,R,ab,2-4 电阻的,Y,形连接和,形连接的等效变换,+,+,-,u,13,u,23,-,i,1,i,2,1,2,3,Y,R,31,R,12,R,23,R,1,R,3,R,2,1,3,2,1、三端网络的等效概念,若两个三端网络的电压,u,13,、,u,23,与电流,i,1,、,i,2,之间的,关系完全相同,时，则称这两个三端网络,对外互为等效,。,2、等效互换的公式：,u,13,=,R,1,i,1,+,R,3,(,i,1,+,i,2,)=(,R,1,+,R,3,),i,1,+,R,3,i,2,u,23,=,R,2,i,2,+,R,3,(,i,1,+,i,2,)=,R,3,i,1,+(R,2,+,R,3,),i,2,形：,Y,形：,Y：,+,+,-,u,13,u,23,-,i,1,i,2,1,2,3,Y,R,31,R,12,R,23,R,1,R,3,R,2,1,3,2,分母为形中三个电阻之和,分子为形中与之对应节点相联的电阻之积,Y：,+,+,-,u,13,u,23,-,i,1,i,2,1,2,3,Y,R,31,R,12,R,23,R,1,R,3,R,2,1,3,2,分子为,Y,形电阻的两两乘积之和,分母为,Y,形与之对应两节点无关的电阻,1,9,1,1,6,6,a,b,求,R,ab,=？,9,a,b,3,3,6,6,3,2-5 电压源、电流源的串联和并联,1、串 联,+u,s2,u,s1,u,s3,+,-,u,s,i,i,+,-,u,s,u,sk,方向与,u,s,方向一致时取正,u,sk,方向与,u,s,方向不一致时取负,一、电压源的串联与并联,2、并 联（同极性同数值并联）,+,-,+,-,u,s1,u,s2,公式你会吗？,只有电压相等极性一致的电压源才允许并联，否则违背,KVL。,只有电流相等且方向一致的电流源才允许串联，否则违背,KCL。,二、电流源的串联与并联,1、并联：,要承受同一个电压,i,s2,i,s3,i,s1,i,s,i,sk,方向与,i,s,方向一致取正,i,sk,方向与,i,s,方向不一致取负,2、串联：,同方向、同数值串联,2-6 实际电源的两种模型及其,等效变换,根椐伏安特性，可以用电压源和电阻的串联组合或电流源和电导的并联组合作为实际电源的电路模型。,电源的两种电路模型,+,-,u,s,R,su,N,1,+,-,u,i,R,si,i,s,+,-,u,i,N,2,N,1,：,u,=,u,s,-,R,s,u,i,N,2,：,一、等效互换条件,二、注 意,1、两个条件必须同时满足,+,-,5,5,2,A,2、保持变换前后参考方向一致,3、等效是对外部而言，对内不等效,4、与理想电压源并联的元件（支路）对外电路不起作用；当对外电路讨论时，并联的元件（支路）可断开处理,5、与理想电流源串联的元件（支路）对外电路讨论时可以短接,理解了吗？做做题吧！,-+,+,-,u,2,A,3,6,V,4,-,+,+,-,6,V,4,V,2,2,-,+,+,-,u,2,A,3,6,V,4,2,2,3,A,2,A,做出等效电路图,-,+,+,-,u,2,A,3,1,1,A,6,V,4,+,-,u,4,+,1,-,+,1,V,3,6,V,2,A,+,-,4,5,V,+,-,u,+,-,+,-,4,4,5,V,8,V,+,-,u,2,A,5/4,A,4,4,+,-,u,2-7 输入电阻,二端网络:,对外具有二个端钮的网络(电,路)或具有两个引出端的电路，也叫二,端口网络或单口网络。,无源二端网络:,不含有独立电源的二端,网络。,有源二端网络:,含有独立电源的二端网络。,定义一端口网络的输入电阻,R,in,为:,例1 求图(,a),所示一端口的输入电阻,解：,在端口1-2处加电压,us，,求出,I，,再由公式求出,R,in。,将,CCCS,和电阻,R,2,的,并联组合等效变换为,CCVS,和电阻的串,联组合，如图(,b),所示。根据,KVL,有：,(,a),(,b),在由,KCL，i=i,1,+i,2,可得：,代入(1)式，整理后有：,