電路2章1 南郵電路分析 ppt

第二章電路分析中的等效變換1簡單電阻電路的分析2電路的等效變換方法*電阻網(wǎng)絡(luò)的等效化簡

*含獨(dú)立電源網(wǎng)絡(luò)的等效變換

*實(shí)際電源的兩種模型

*含受控電源網(wǎng)絡(luò)的等效變換電阻電路：由電阻、受控源以及獨(dú)立源組成的電路。單回路電路——只有一個(gè)回路單節(jié)偶電路——一對節(jié)點(diǎn)只需列一個(gè)KVL或KCL方程即可求解。2-1單回路電路及單節(jié)偶電路分析例1

圖示單回路電路，求電流及電源的功率。R1=1+vS2=4V-I-R3=3+vS1=10VR2=2解：選回路方向如圖，電阻元件電壓與電流取關(guān)聯(lián)方向，由KVL得代入元件VCR，得R1=1+vS2=4V-I-R3=3+vS1=10VR2=2例2iS1=6A，iS2=3A，求元件電流及電壓。

解：單節(jié)偶電路，各支路電壓相等，設(shè)為v，電阻元件電壓與電流取關(guān)聯(lián)方向，列KCL方程代入元件VCR，得R21iS1iS2R12+v-

R21iS1iS2R12+v-

等效變換：網(wǎng)絡(luò)的一部分用結(jié)構(gòu)不同但端子數(shù)和端子上VCR完全相同的另一部分來代替。替代后對余下部分來說，其作用效果完全相同，這兩部分電路稱等效電路。等效對內(nèi)不等效，對外等效。2-2等效二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)N1、N2等效：N1、N2的VCR完全相同

+-+-v1v2i1iv0N1N2i22-2-1電阻串聯(lián)若n個(gè)電阻首尾相接，且通過同一電流則稱這n個(gè)電阻串聯(lián).如圖，對于這n個(gè)串聯(lián)電阻，可用圖示等效電阻電路等效。+-v+-vii電阻Rk上的電壓（分壓公式）功率說明：1串聯(lián)電阻起分壓作用

2各電阻上分得的電壓與電阻成正比說明：串聯(lián)電阻消耗的功率與電阻值成正比2-2-2電阻并聯(lián)若干個(gè)電阻元件兩端分別跨接到同一電壓上，則稱這n個(gè)電阻并聯(lián)。對于這n個(gè)并聯(lián)電阻（電導(dǎo)），可用一個(gè)電導(dǎo)等效。（如圖）ii+-+-vv電導(dǎo)Gk上的電流（分流）說明：1并聯(lián)電導(dǎo)在電路中起分流作用

2各電導(dǎo)分得的電流與電導(dǎo)值成正比功率：兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)若n個(gè)R并聯(lián)，則+-例4Ig=50uA,Rg=2K。欲把量程擴(kuò)大為5mA和50mA，求R1和R2.-Rg+IgR2R1

I2I1(-)(+)(+)50mA5mA解：5mA檔分流50mA檔代入?yún)?shù)，得2-2-3電阻混聯(lián)例5：

R1=40，R2=30，R3=20,R4=10,vs=60V（1）K打開時(shí)，求開關(guān)兩端電壓（2）K閉合時(shí)，求流經(jīng)開關(guān)的電流R2+vs-R4

R1R3K解：(1)各支路電流如圖，則由假想回路，得+60V-R4R1R3R2I1I4+v-(2)所以+vs-R4R1R3R2I1IIsI2例6試求圖(a)所示電路a、b端的等效電阻Rab。

解為了便于觀察各電阻的聯(lián)接方式，首先將圖(a)改畫成圖(b)所示電路，再由圖(b)逐步等效化簡成圖(c)、圖(d)所示電路。由圖(d)得4646653(a)ab4(b)656463abRab=5//(2+3)=2.52(c)3365ab(d)35ab2例7：平衡電路。求I。Ia361530b3

+15V-R解：由于平衡，(1)R上電流為0。R可看作開路。因此，兩種方法都可得(2)R上電壓為0。R可看作短路。2-3電阻星形連接與三角形連接的等效互換端子只有2個(gè)電流獨(dú)立；2個(gè)電壓獨(dú)立。若N1與N2的i1,i2,v13,v23間的關(guān)系完全相同，則N1與N2等效三端網(wǎng)絡(luò)的等效123i1i2i3N1123i1i2i3N2Y和之間等效互換條件i11i22i33R12R13R23i11i22i33R1R2R3i12(a)(b)i11i22i33R12R13R23i11i22i33R1R2R3i12(a)(b)(1)i11i22i33R12R13R23i11i22i33R1R2R3i12(a)(b)(2)由(b)圖得若(a)(b)等效，則（1）（2）兩式完全相等解上式得YYΔ若Y形R1=R2=R3=RY;R12=R23=R13=R則：R=3RY

RY=R/3ΔΔΔ例8

求:II1101042b2.6

+9V-523解：

Δ—Y轉(zhuǎn)換312R1R2R34242.6

+9V-312R1R2R3I2-4含獨(dú)立電源網(wǎng)絡(luò)的等效變換

2-4-1獨(dú)立源的串聯(lián)和并聯(lián)*獨(dú)立電壓源的串并聯(lián)*獨(dú)立電流源的串并聯(lián)*獨(dú)立電壓源與電流源的串并聯(lián)1電壓源的串聯(lián)a+v-b+-+--++-a+v-b+-2電壓源的并聯(lián)只有電壓相等且極性相同時(shí)，電壓源才能并聯(lián)。+v-i+vS-+vS-+vS-ab+v-i+vS-ab+v-ab+v-iSi3電流源的并聯(lián)iiS1iS2+v-+v-abiSn4電流源的串聯(lián)a+v-bia+v-bi...只有電流相等且參考方向相同時(shí)，電流源才能串聯(lián)。5電壓源與電流源的串聯(lián)i+V-abbi+V-ai+V-abN推廣6電壓源與電流源的并聯(lián)i+V-abbi+V-ai+V-abN推廣=6AR1R2例9

化簡解：并聯(lián)=6AR1R2并聯(lián)=6A=2A=6AR2串聯(lián)串聯(lián)4A6A2A并聯(lián)例10求各元件功率ab解：對RL

，ab左等效abab內(nèi)部不等效，從原圖求2-4-2實(shí)際電源的兩種模型及等效轉(zhuǎn)換1 戴維南電路模型i+v-ab外電路（1）i增大，RS壓降增大，v減?。?）i=0，v=vS=v

oc，開路電壓（3）v=0，i=i

Sc=v

s/Rs，短路電流（4）RS=0，理想電壓源（黃線）戴維南特性2 諾頓電路模型i+v-外電路（1）v增大，RS′分流增大，i減?。?）i=0，v=v

oc=

RS′

i

S，開路電壓（3）v=0，i=iSc=i

s，短路電流（4）RS′無窮大，理想電流源諾頓特性戴維南特性3兩種電源模型的等效轉(zhuǎn)換諾頓特性等效轉(zhuǎn)換條件（1）兩種電源模型可互為等效轉(zhuǎn)換i+V-i+V-（2）對外等效，對內(nèi)不等效（3）理想電壓源，，兩種電源模型不能等效轉(zhuǎn)換戴維南特性諾頓特性例11

將電源模型等效轉(zhuǎn)換為另一形式abdcbacd例12

求電流I.abI解：ab以左等效化簡abababababababI4Sabc2S0.5S例13

求Vab和Vbcabc解：abcI設(shè)電流I2-4-2無伴電源的等效轉(zhuǎn)移無伴電源（理想電源）：不與電阻串聯(lián)的電壓源不與電阻并聯(lián)的電流源無伴電源轉(zhuǎn)移成有伴，才能等效轉(zhuǎn)換1無伴電壓源轉(zhuǎn)移R1R3R4R2R1R3R4R2AR1R3R4R2分裂R1R3R4R2或1無伴電流源轉(zhuǎn)移此路不通繞道而行R3R1R2iSR1R2iSR3iSiS2A例14

求電流I.I解：先電流源轉(zhuǎn)移電壓源轉(zhuǎn)移I2A2AI2AI2A3A2AI2A1A上部折下I2A1AI2A1AI2A1AI2A3AI2-4含受控電源網(wǎng)絡(luò)的等效變換（1）與獨(dú)立源一樣處理（2）受控源存在時(shí)，控制量不能消失例15

求電壓v及受控源的功率.i1A2i+v-KCL:i1A2i+v-提供功率——有源性受控源的電阻性：例16

求電流i解：去5歐電阻，諾頓模型化為戴維南模型2i-v1+2A-6v1+i-v1++4V-+3i--6v1+i得：i=-0.4A例17

化簡電路解：受控源諾頓模型化為戴維南模型，去與電流源串聯(lián)電阻abi合并電阻戴維南模型化為諾頓模型abia