電路邱光源第二章

1、第第2 2章章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換2.2.電壓源和電流源的等效變換；電壓源和電流源的等效變換；3. 3. 輸入電阻輸入電阻; ; 重重 點(diǎn)點(diǎn)1.1.電阻的電阻的Y Y 變換；變換； 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換l電阻電路電阻電路僅由電源和線性電阻構(gòu)成的電路僅由電源和線性電阻構(gòu)成的電路l分析方法分析方法歐姆定律和基爾霍夫定律是歐姆定律和基爾霍夫定律是分析電阻電路的依據(jù)；分析電阻電路的依據(jù)；等效變換的方法等效變換的方法, ,也稱化簡(jiǎn)的也稱化簡(jiǎn)的方法。方法。2.1 2.1 引言引言 第二章第二章 電阻電路的等

2、效變換電阻電路的等效變換 任何一個(gè)復(fù)雜的電路任何一個(gè)復(fù)雜的電路, , 向外引出兩個(gè)端鈕，且向外引出兩個(gè)端鈕，且從一個(gè)端子流入的電流等于從另一端子流出的電流，從一個(gè)端子流入的電流等于從另一端子流出的電流，則稱這一電路為二端網(wǎng)絡(luò)則稱這一電路為二端網(wǎng)絡(luò) ( (或一端口網(wǎng)絡(luò)或一端口網(wǎng)絡(luò)) )。1.1.兩端電路（網(wǎng)絡(luò)）兩端電路（網(wǎng)絡(luò)）無(wú)無(wú)源源無(wú)無(wú)源源一一端端口口ii2.2 2.2 電路的等效變換電路的等效變換 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換B+-ui等效等效對(duì)對(duì)A電路中的電流、電壓和功率而言，滿足：電路中的電流、電壓和功率而言，滿足：BACA2.2.兩端電路等效的概念兩端電路等效的概

3、念 兩個(gè)兩端電路，端口具有相同的電壓、電流兩個(gè)兩端電路，端口具有相同的電壓、電流關(guān)系關(guān)系, ,則稱它們是等效的電路。則稱它們是等效的電路。C+-ui 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換電路等效變換的條件：電路等效變換的條件：電路等效變換的對(duì)象：電路等效變換的對(duì)象：電路等效變換的目的：電路等效變換的目的：兩電路具有相同的兩電路具有相同的VCR；未變化的外電路未變化的外電路A中的電壓、電流和功率；中的電壓、電流和功率；（即對(duì)外等效，對(duì)內(nèi)不等效）（即對(duì)外等效，對(duì)內(nèi)不等效）化簡(jiǎn)電路，方便計(jì)算。化簡(jiǎn)電路，方便計(jì)算。明確 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換2.4 電阻的電阻

4、的Y Y形連接和形連接和 形形連接的連接的等效變換等效變換1. 1. 電阻的電阻的 、Y形形連接連接Y形形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 形形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 包含包含三端三端網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)baR1RR4R3R2R12R31R23123R1R2R3123 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 ，Y 網(wǎng)絡(luò)的變形網(wǎng)絡(luò)的變形： 型電路型電路 ( 型型) T 型電路型電路 (Y、星星型型) 這兩個(gè)電路當(dāng)它們的電阻滿足一定的關(guān)這兩個(gè)電路當(dāng)它們的電阻滿足一定的關(guān)系時(shí)，能夠相互等效系時(shí)，能夠相互等效 。 注意 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換簡(jiǎn)記方法：簡(jiǎn)記方法：RR相相鄰鄰電電阻阻乘乘積積YYGG相相鄰鄰電電導(dǎo)

5、導(dǎo)乘乘積積變變YY變變特例：若三個(gè)電阻相等特例：若三個(gè)電阻相等( (對(duì)稱對(duì)稱) )，則有，則有 R = 3RYR31R23R12R3R2R1外大內(nèi)小外大內(nèi)小 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換橋橋 T 電路電路例例11k1k1k1kRE-+1/3k1/3k1kRE1/3k+-1k3k3kRE3k+- 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換例例2計(jì)算計(jì)算90電阻吸收的功率電阻吸收的功率141+20V909999-333141+20V909-110+20V90-i1i10901090101+eqRA210/20iA2.090102101+iW6.3)2.0(909022

6、1iP 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換例例3求負(fù)載電阻求負(fù)載電阻RL消耗的功率消耗的功率2A3020RL3030303040202A3020RL101010304020RLIL2A4010101040A1LIW402LLLIRP 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換2.5 2.5 電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián)電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián) 1.1.理想電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)理想電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)串聯(lián)串聯(lián)等效電路等效電路并聯(lián)并聯(lián)21ssuuu 相同電壓源才能并相同電壓源才能并聯(lián)聯(lián), ,電源中的電流不確定。電源中的電流不確定。注意uS2+_+_uS1+_u+_uuS1+_+

7、_iuS2+_u等效電路等效電路+skssuuuu21 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換電壓源與支路的串、并聯(lián)等效電壓源與支路的串、并聯(lián)等效RiuiRRuuiRuiRuuSSSss+)()(21212211對(duì)外等效！對(duì)外等效！uS2+_+_uS1+_iuR1R2+_uS+_iuRuS+_i任意任意元件元件u+_RuS+_iu+_ 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換2. 2. 理想電流源的串聯(lián)并聯(lián)理想電流源的串聯(lián)并聯(lián) 相同的理想電流源才能串聯(lián)相同的理想電流源才能串聯(lián), , 每個(gè)電每個(gè)電流源的端電壓不能確定。流源的端電壓不能確定。串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)21ssiiiiS

8、1iS2iSni等效電路等效電路等效電路等效電路iiS2iS1i注意+.+sksnssiiiii21 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換3.3.電流源與支路的串、并聯(lián)等效電流源與支路的串、并聯(lián)等效R2R1+_uiS1iS2i等效電路等效電路RiSiS等效電路等效電路對(duì)外等效！對(duì)外等效！RRuiuRRiiRuiRuiisssss-+-+-+-)11 (21212211iSu_+任意任意元件元件 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換2.6 2.6 實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換 1 1. . 實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源 實(shí)際電壓源也不允許短路。

9、因其內(nèi)阻小，實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若短路，電流很大，可能燒毀電源。若短路，電流很大，可能燒毀電源。usui0考慮內(nèi)阻考慮內(nèi)阻伏安特性：伏安特性：一個(gè)好的電壓源要求一個(gè)好的電壓源要求i+_u+_SuSR注意0SRiRuuSS- 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 實(shí)際電流源也不允許開(kāi)路。因其內(nèi)阻大，實(shí)際電流源也不允許開(kāi)路。因其內(nèi)阻大，若開(kāi)路，電壓很高，可能燒毀電源。若開(kāi)路，電壓很高，可能燒毀電源。isui02 2. . 實(shí)際電實(shí)際電流流源源考慮內(nèi)阻考慮內(nèi)阻伏安特性：伏安特性：一個(gè)好的電流源要求一個(gè)好的電流源要求注意SRSSRuii-ui+_SRSi 第二章第二章 電

10、阻電路的等效變換電阻電路的等效變換3.3.電壓源和電流源的等效變換電壓源和電流源的等效變換 實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源兩種模型可以進(jìn)行等效實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源兩種模型可以進(jìn)行等效變換，所謂的等效是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過(guò)變換，所謂的等效是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保持不變。程中保持不變。u=uS RS ii =iS GSui = uS/RS u/RS iS=uS /RS GS=1/RS實(shí)際實(shí)際電壓電壓源源實(shí)際實(shí)際電流電流源源端口特性端口特性i+_uSRS+u_iGS+u_iS比較比較可可得等效條件得等效條件 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換電壓源變換為電流源：電壓源變換為

11、電流源：轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換電流源變換為電壓源：電流源變換為電壓源：i+_uSRS+u_轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換i+_uSRS+u_小結(jié)iGS+u_iSiGS+u_iS 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換iGS+u_iS等效是對(duì)外部電路等效，對(duì)內(nèi)部電路是不等效的。等效是對(duì)外部電路等效，對(duì)內(nèi)部電路是不等效的。電流源開(kāi)路，電流源開(kāi)路， GS上有電流流過(guò)。上有電流流過(guò)。電流源短路電流源短路, , GS上無(wú)電流。上無(wú)電流。 電壓源短路，電壓源短路， RS上有電流；上有電流； 電壓源開(kāi)路，電壓源開(kāi)路， RS上無(wú)電流流過(guò)上無(wú)電流流過(guò)iS理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。變換關(guān)系變

12、換關(guān)系 iS i表表現(xiàn)現(xiàn)在在注意i+_uSRS+u_方向：電流源電流方向與電壓源電壓方向相反。方向：電流源電流方向與電壓源電壓方向相反。數(shù)值關(guān)系數(shù)值關(guān)系 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換利用電源轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化電路計(jì)算利用電源轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化電路計(jì)算例例1I=0.5AU=20V+15V_+8V775A3472AI？1.6A+_U=？5510V10V+_2.+_U2.52A6A 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換例例2把電路轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串連把電路轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串連10V1010V6A+_1.70V10+_66V10+_2A6V106A+_2. 第二

13、章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換106A1A107A1070V+_10V1010V6A+_1. 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換66V10+_6V+_60V10+_2A6V106A+_2.6V106A+_ 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換例例3求電路中的電流求電路中的電流I60V410I630V_+_40V4102AI630V_+_40V104102AI2A630V_+_A5 . 1206030-I 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換例例4 受控源和獨(dú)立受控源和獨(dú)立源一樣可以進(jìn)行電源轉(zhuǎn)源一樣可以進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換過(guò)程中注意不換；

14、轉(zhuǎn)換過(guò)程中注意不要丟失控制量。要丟失控制量。求電流求電流 i1 1注意+_US+_R3R2R1i1ri1US+_R1i1R2/R3ri1/R3US+_Ri1+_(R2/R3)ri1/R332321RRRRRR+3321/)/(RrRRRUiS+SURriRRRi+31321/)/( 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換例例5把電路轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串連把電路轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串連2k10V500I+_U+_+- II1.5k10V+_U+_1k1k10V0.5I+_UI+_101500 102000500+-IIIU 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的

15、等效變換2.7 2.7 輸入電阻輸入電阻 1.1.定義定義無(wú)無(wú)源源+-ui輸入電阻輸入電阻iuRin2.2.計(jì)算方法計(jì)算方法如果一端口內(nèi)部?jī)H含電阻，則應(yīng)用電阻的串、并聯(lián)如果一端口內(nèi)部?jī)H含電阻，則應(yīng)用電阻的串、并聯(lián)和和Y變換等方法求它的等效電阻；變換等方法求它的等效電阻； 對(duì)含有受控源和電阻的兩端電路，用電壓、電流法對(duì)含有受控源和電阻的兩端電路，用電壓、電流法求輸入電阻，即在端口加電壓源，求得電流，或在求輸入電阻，即在端口加電壓源，求得電流，或在端口加電流源，求得電壓，得其比值。端口加電流源，求得電壓，得其比值。 第二章第二章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換例例計(jì)算下例一端口電路的輸入電阻計(jì)算下例一端口電路的輸入電阻無(wú)源電無(wú)源電阻網(wǎng)絡(luò)阻網(wǎng)絡(luò)R2R3R1解解 先把有源網(wǎng)絡(luò)