電路的等效變換PPT精品文檔

1、電工基礎(chǔ)1主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 第一節(jié)第一節(jié) 電路的串、并、混聯(lián)及等效變換電路的串、并、混聯(lián)及等效變換 第二節(jié)第二節(jié) 電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換 第三節(jié)第三節(jié) 電源模型的連接及等效變換電源模型的連接及等效變換 第四節(jié)第四節(jié) 受控源及含受控源電路的等效變換受控源及含受控源電路的等效變換 第二章第二章 電路的等效變換電路的等效變換電工基礎(chǔ)2第一節(jié)第一節(jié) 電路的串、并、混聯(lián)及等效變換電路的串、并、混聯(lián)及等效變換一、電阻的串聯(lián)一、電阻的串聯(lián) 1. 電阻串聯(lián)連接電阻串聯(lián)連接 等效電阻等效電阻121(.)neqnkkRRRRR圖2-1 電阻的串聯(lián)電工基礎(chǔ)3第一節(jié)第一節(jié)

2、 電路的串、并、混聯(lián)及等效變換電路的串、并、混聯(lián)及等效變換2.電阻串聯(lián)的特點：電阻串聯(lián)的特點： 電阻連接處沒有分支；通過各電阻的電流相同。電阻連接處沒有分支；通過各電阻的電流相同。 3.分壓公式：分壓公式： 電阻串聯(lián)時，總電壓按各串聯(lián)電阻元件的電阻值電阻串聯(lián)時，總電壓按各串聯(lián)電阻元件的電阻值 進(jìn)行分配，各電阻的電壓為：進(jìn)行分配，各電阻的電壓為：kkkeqRuR iuR k=1,2n 電工基礎(chǔ)4第一節(jié)第一節(jié) 電路的串、并、混聯(lián)及等效變換電路的串、并、混聯(lián)及等效變換二、電阻的并聯(lián)二、電阻的并聯(lián) 1. 電阻的并聯(lián)連接電阻的并聯(lián)連接 等效電導(dǎo)等效電導(dǎo)12(.)eqnGGGG圖2-2 電阻的并聯(lián)電工基礎(chǔ)

3、5第一節(jié)第一節(jié) 電路的串、并、混聯(lián)及等效變換電路的串、并、混聯(lián)及等效變換2.電阻并聯(lián)的特點：電阻并聯(lián)的特點： 所有電阻（電導(dǎo)）的一端連在一起所有電阻（電導(dǎo)）的一端連在一起，另，另一端也連在一一端也連在一 起起；各電阻的兩端具有相同的電壓。各電阻的兩端具有相同的電壓。3.分流公式：分流公式： 電阻（電導(dǎo)）并聯(lián)時，總電流按各并聯(lián)電阻元件的電導(dǎo)電阻（電導(dǎo)）并聯(lián)時，總電流按各并聯(lián)電阻元件的電導(dǎo) 值進(jìn)行分配，各電阻（電導(dǎo)）上的電流為值進(jìn)行分配，各電阻（電導(dǎo)）上的電流為kkkeqGiG uiGk=1,2,n 電工基礎(chǔ)6第一節(jié)第一節(jié) 電路的串、并、混聯(lián)及等效變換電路的串、并、混聯(lián)及等效變換三、電阻的混聯(lián)三、

4、電阻的混聯(lián) 1.既有電阻串聯(lián)，又有電阻并聯(lián)，這種連接方式稱為電阻既有電阻串聯(lián)，又有電阻并聯(lián)，這種連接方式稱為電阻的混聯(lián)。的混聯(lián)。 2.在計算串、并及混聯(lián)電路的等效電阻時，應(yīng)根據(jù)電阻串在計算串、并及混聯(lián)電路的等效電阻時，應(yīng)根據(jù)電阻串聯(lián)、并聯(lián)的基本特征，認(rèn)真判別電阻間的聯(lián)結(jié)方式，然聯(lián)、并聯(lián)的基本特征，認(rèn)真判別電阻間的聯(lián)結(jié)方式，然后利用前述公式進(jìn)行化簡。后利用前述公式進(jìn)行化簡。 3.電阻串、并聯(lián)等效化簡都是對某兩個端鈕電阻串、并聯(lián)等效化簡都是對某兩個端鈕(或外電路或外電路)而而 言的。言的。電工基礎(chǔ)7第二節(jié)第二節(jié) 電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換一、電阻的星形聯(lián)結(jié)和三

5、角形聯(lián)結(jié)一、電阻的星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié) 1.星形聯(lián)結(jié)星形聯(lián)結(jié)： 三個電阻各有一端連接在一三個電阻各有一端連接在一起，成為電路的一個節(jié)點起，成為電路的一個節(jié)點0，而另一端分別接到而另一端分別接到1、 2 、 3三個端鈕上與外電路相連，三個端鈕上與外電路相連， 這樣的聯(lián)結(jié)方式叫做星形這樣的聯(lián)結(jié)方式叫做星形 （Y形）聯(lián)結(jié)。形）聯(lián)結(jié)。圖2-11a）電阻的星形聯(lián)結(jié)電工基礎(chǔ)8第二節(jié)第二節(jié) 電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換2.三角形聯(lián)結(jié)三角形聯(lián)結(jié)： 三個電阻分別接在三個電阻分別接在 1、 2 、 3三個端鈕三個端鈕 中的每兩個之間，稱中的每兩個之間，稱 為三角形（為三角形（

6、形）聯(lián)結(jié)。形）聯(lián)結(jié)。圖2-11b) 三角形聯(lián)結(jié)電阻電工基礎(chǔ)9第二節(jié)第二節(jié) 電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換二、星形聯(lián)結(jié)電阻和三角形聯(lián)結(jié)電阻的二、星形聯(lián)結(jié)電阻和三角形聯(lián)結(jié)電阻的等效變換等效變換1.已知星形聯(lián)結(jié)電阻已知星形聯(lián)結(jié)電阻變換為三角形聯(lián)結(jié)變換為三角形聯(lián)結(jié) 電阻的計算公式：電阻的計算公式： 121323123121323231121323312R RR RR RRRR RR RR RRRR RR RR RRR電工基礎(chǔ)10第二節(jié)第二節(jié) 電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換 2.已知三角形聯(lián)結(jié)已知三角形聯(lián)結(jié) 電阻變換為星形電阻變換為星形

7、 聯(lián)結(jié)電阻的計算聯(lián)結(jié)電阻的計算 公式：公式： 注意：注意：電阻的電阻的Y 變換僅對三個端鈕（或外電路）變換僅對三個端鈕（或外電路）等效等效對于對于變換過的每個元件都是不變換過的每個元件都是不等效的等效的311211231232312212312323313123123RRRRRRRRRRRRRRRRRR返回主目錄返回主目錄電工基礎(chǔ)11例例2-4 2-4 圖圖2-12a2-12a所示電路中，已知所示電路中，已知Us=220V,RUs=220V,R1 1=40=40, R, R2 2=36=36,R,R3 3=50=50, , R R4 4=55=55, R, R6 6=10=10, ,求各支路電

8、流。求各支路電流。 第二節(jié)第二節(jié) 電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換圖2-11例2-4圖電工基礎(chǔ)12第二節(jié)第二節(jié) 電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換解：解：將三角形連接的將三角形連接的R R1 1、 R R3 3 、 R R5 5等效變換成星形等效變換成星形連接的連接的R Ra a、 R Rb b 、 R Rd d , ,原電原電路變換成圖路變換成圖2-12b2-12b所示電路，其中所示電路，其中 用電阻串、并聯(lián)化簡圖用電阻串、并聯(lián)化簡圖2-12b2-12b電路，并求得電路，并求得13a13515b13535d135R R5040R2

9、0RRR405010R R40 10R4RRR405010R R50 10R5RRR40501024242422054455553436555532sbdabdUIARRRRRRRRRIAIAA 電工基礎(chǔ)13第二節(jié)第二節(jié) 電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換11315121122.8405 2.82.22.8 30.2abUIARIIIAIIIA 在圖在圖2-12b電路中求得電路中求得 則在圖則在圖2-12a電路中可得電路中可得25 20 3 4112ababUIRI RV 電工基礎(chǔ)14第三節(jié)第三節(jié) 電源模型的連接及等效變換電源模型的連接及等效變換一理想電源模型的連

10、接一理想電源模型的連接1.電壓源的連接電壓源的連接（1）串聯(lián)）串聯(lián) 121.nknssssskuuuuu 圖2-14 電壓源的串聯(lián)電工基礎(chǔ)15第三節(jié)第三節(jié) 電源模型的連接及等效變換電源模型的連接及等效變換（2）并聯(lián)）并聯(lián) n個電壓源，只有在各電壓源電壓值相等，極性一致的情況下才個電壓源，只有在各電壓源電壓值相等，極性一致的情況下才允許并聯(lián)，否則違背允許并聯(lián)，否則違背KVL。其等效電路為其中的任一電壓源，。其等效電路為其中的任一電壓源，圖2-16 同值電壓源的并聯(lián)電工基礎(chǔ)16第三節(jié)第三節(jié) 電源模型的聯(lián)接及等效變換電源模型的聯(lián)接及等效變換2.電流源的連接電流源的連接（1）并聯(lián)并聯(lián) 121.nkns

11、sssskiiiii 圖2-17 電流源的并聯(lián)電工基礎(chǔ)17（2）串聯(lián)）串聯(lián) n個電流源，只有在各電流源電流值相等且方向一致的情況下個電流源，只有在各電流源電流值相等且方向一致的情況下才允許串聯(lián)，否則違背才允許串聯(lián)，否則違背KCL，其等效電路為其中的任一電流源，其等效電路為其中的任一電流源. 圖2-17 同值電流源的串聯(lián)第三節(jié)第三節(jié) 電源模型的聯(lián)接及等效變換電源模型的聯(lián)接及等效變換電工基礎(chǔ)183.與電壓源并聯(lián)的任何元件或支路與電壓源并聯(lián)的任何元件或支路，對外電路均對外電路均可視為開路可視為開路.第三節(jié)第三節(jié) 電源模型的聯(lián)接及等效變換電源模型的聯(lián)接及等效變換圖2-18 電壓源與支路的并聯(lián)電工基礎(chǔ)1

12、9第三節(jié)第三節(jié) 電源模型的聯(lián)接及等效變換電源模型的聯(lián)接及等效變換4.與電流源串聯(lián)的任何元件或支路與電流源串聯(lián)的任何元件或支路，對外電路均對外電路均可視為短路可視為短路.圖2-19 電流源與支路的串聯(lián)電工基礎(chǔ)20第三節(jié)第三節(jié) 電源模型的聯(lián)接及等效變換電源模型的聯(lián)接及等效變換圖圖2-21 2-21 兩種實際電源模型兩種實際電源模型二二. 兩種實際電源模型間的等效變換兩種實際電源模型間的等效變換 1.兩種實際電源模型：兩種實際電源模型：電工基礎(chǔ)21第三節(jié)第三節(jié) 電源模型的聯(lián)接及等效變換電源模型的聯(lián)接及等效變換2.等效變換條件等效變換條件： 或或返回主目錄返回主目錄sssuiR1ssGR1ssRGss

13、siuG 注意：注意：電源的等效電源的等效變換僅對端鈕（或外電路）變換僅對端鈕（或外電路）等效等效對于對于變換過的每個元件都是不變換過的每個元件都是不等效的等效的電工基礎(chǔ)22例例2-7 用電源等效變換法求圖用電源等效變換法求圖2-24a2-24a所示電路中的電流所示電路中的電流I.I. 解：解：用電源等效變換法將圖用電源等效變換法將圖2-24a2-24a所示電路按圖所示電路按圖2-24b2-24b、c c 、d d的變換過程的變換過程簡化成簡化成圖圖2-24d2-24d，在該圖中可求得電流，在該圖中可求得電流第三節(jié)第三節(jié) 電源模型的聯(lián)接及等效變換電源模型的聯(lián)接及等效變換圖2-23 例2-7圖9

14、40.5127IA電工基礎(chǔ)23第四節(jié)第四節(jié) 受控源及含受控源電路的等效變換受控源及含受控源電路的等效變換 在電子電路中，常會遇到另一種性質(zhì)的電在電子電路中，常會遇到另一種性質(zhì)的電源，它們有著電源的一些特性，但它們的電源，它們有著電源的一些特性，但它們的電壓或電流又不像獨立電源那樣是給定的時間壓或電流又不像獨立電源那樣是給定的時間函數(shù)，而是受電路中某個電壓或電流的控制。函數(shù)，而是受電路中某個電壓或電流的控制。這種電源稱為這種電源稱為受控源，也稱為非獨立源受控源，也稱為非獨立源。電工基礎(chǔ)24第四節(jié)第四節(jié) 受控源及含受控源電路的等效變換受控源及含受控源電路的等效變換一.受控源 受控源是一種非獨立電源

15、，它輸出的電壓或電流不像獨立電源那樣是給定的時間函數(shù)，而是受電路中某個電壓或電流的控制。它在電路中不能直接起激勵作用。電工基礎(chǔ)25第四節(jié)第四節(jié) 受控源及含受控源電路的等效變換受控源及含受控源電路的等效變換受控源分類受控源分類1. 電壓控制電壓源，電壓控制電壓源，簡稱簡稱VCVS，如下圖，如下圖 (a)所示。所示。2. 電壓控制電流源，電壓控制電流源，簡稱簡稱VCCS，如下圖，如下圖 (b)所示。所示。3. 電流控制電壓源，電流控制電壓源，簡稱簡稱CCVS，如下圖，如下圖 (c)所示。所示。4. 電流控制電流源電流控制電流源，簡稱，簡稱CCCS，如下圖，如下圖 (d)所示。所示。電工基礎(chǔ)26第四節(jié)第四節(jié) 受控源及含受控源電路的等效變換受控源及含受控源電路的等效變換圖2-25 四種線性受控源模型電工基礎(chǔ)27二二.含受控源電路的等效變換含受控源電路的等效變換 受控電壓源和受控電流源之間也可以類同受控電壓源和受控電流源之間也可以類同 于獨立電源等效變換的方法進(jìn)行相互間的等于獨立電源等效變換的方法進(jìn)行相互間的等 效變換效變換。但在變換時。但在變換時，必須注意不要消除受必須注意不要消除受 控源的控制量，一般應(yīng)保留控制量