第二電阻電路的等效變換演示文稿

第二電阻電路的等效變換演示文稿當前第1頁\共有41頁\編于星期六\16點優(yōu)選第二電阻電路的等效變換當前第2頁\共有41頁\編于星期六\16點2－1引言一、電路分類：線性電路：線性無源元件、受控源、獨立電源組成非線性電路：含非線性元件二、電路求解方法：1.等效電路2.獨立變量i，u，根據KCL、KVL列方程求解3.線性電路的性質，定理。當前第3頁\共有41頁\編于星期六\16點二、等效：N1N2等效VCR相同1.兩端電路（網絡):電路為二端網絡(或一端口網絡)。ii無源無源一端口ii2.兩端電路等效的概念

兩個兩端電路，端口具有相同的電壓、電流關系,則稱它們是等效的電路。當前第4頁\共有41頁\編于星期六\16點B+-uiC+-ui等效對A電路中的電流、電壓和功率而言，滿足BACA明確（1）電路等效的條件（2）電路等效的對象（3）電路等效的目的兩電路具有相同的VCR未變化的外電路A中的電壓、電流和功率化簡電路，方便計算VCR相同當前第5頁\共有41頁\編于星期六\16點1.電路特點:一、電阻串聯(lián)

(SeriesConnectionofResistors)+_R1Rn+_uki+_u1+_unuRk(a)各電阻順序連接，流過同一電流(KCL)；(b)總電壓等于各串聯(lián)電阻的電壓之和(KVL)。2－2

電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)當前第6頁\共有41頁\編于星期六\16點結論:Req=(

R1+R2+…+Rn)=Rk等效串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和。

2.等效電阻Req+_R1Rn+_uki+_u1+_unuRku+_Reqi3.串聯(lián)電阻上電壓的分配+_uR1R2+-u1-+u2ioo例：兩個電阻分壓,如下圖

注意方向

!當前第7頁\共有41頁\編于星期六\16點4.功率關系p1=R1i2，p2=R2i2，，pn=Rni2p1:p2::pn=R1:R2::Rn總功率

p=Reqi2=(R1+R2+…+Rn)i2=R1i2+R2i2++Rni2=p1+p2++pn（1）電阻串聯(lián)時，各電阻消耗的功率與電阻大小成正比（2）等效電阻消耗的功率等于各串聯(lián)電阻消耗功率的總和當前第8頁\共有41頁\編于星期六\16點二、電阻并聯(lián)(ParallelConnection)inR1R2RkRni+ui1i2ik_1.電路特點:(b)總電流等于流過各并聯(lián)電阻的電流之和(KCL)。(a)各電阻兩端分別接在一起，兩端為同一電壓(KVL)；i=i1+i2+…+ik+…+in當前第9頁\共有41頁\編于星期六\16點等效由KCL:i=i1+i2+…+ik+in=u/Req故有1/Req=1/R1+1/R2+…+1/Rn令G=1/R,

稱為電導Geq=G1+G2+…+Gk+…+Gn=

Gk=1/RkinR1R2RkRni+ui1i2ik_2.等效電阻Req+u_iReq當前第10頁\共有41頁\編于星期六\16點?Rin=1.3∥6.5∥13故R=1/G=13.并聯(lián)電阻的電流分配由即電流分配與電導成正比知對于兩電阻并聯(lián)，R1R2i1i2ioo131.36.5Rin=?oo有

注意方向

!當前第11頁\共有41頁\編于星期六\16點4.功率關系p1=G1u2，p2=G2u2，，pn=Gnu2p1:p2::pn=G1:G2::Gn總功率p=Geqi2=(G1+G2+…+Gn)u2=G1i2+G2i2++Gni2=p1+p2++pn（1）電阻并聯(lián)時，各電阻消耗的功率與電阻大小成反比（2）等效電導消耗的功率等于各并聯(lián)電導消耗功率總和當前第12頁\共有41頁\編于星期六\16點三、電阻的串并聯(lián)(混聯(lián)）要求：弄清楚串、并聯(lián)的概念。例1.2436ooR3R=4∥(2+3∥6)=2

當前第13頁\共有41頁\編于星期六\16點

R=(40∥40+30∥30∥30)=304030304030ooR4040303030ooR例2.當前第14頁\共有41頁\編于星期六\16點例3.解：①用分流方法做②用分壓方法做求：I1

,I4

,U4+_2R2R2R2RRRI1I2I3I412V+_U4+_U2+_U1當前第15頁\共有41頁\編于星期六\16點例4電路如圖所示。已知R1=6,R2=15，R3=R4=5。試求ab兩端和cd兩端的等效電阻。等效電阻針對電路的某兩端而言，否則無意義。當前第16頁\共有41頁\編于星期六\16點例5：601005010ba408020求:Rab10060ba4020100100ba206010060ba12020

Rab＝70當前第17頁\共有41頁\編于星期六\16點例6：bacdRRRR求:Rab

對稱電路c、d等電位bacdRRRRbacdRRRRii1ii2短路斷路根據電流分配當前第18頁\共有41頁\編于星期六\16點練習：電路如圖所示。試求ab兩端和cd兩端的等效電阻。當前第19頁\共有41頁\編于星期六\16點2－4電壓源、電流源的串并聯(lián)一、理想電壓源的串并聯(lián)串聯(lián):uS=

uSk

電壓相同的電壓源才能并聯(lián)，且每個電源的電流不確定。uSk+_+_uS1oo+_uSoo+_5VIoo5V+_+_5VIoo其中與Us參考方向相同的電壓源Us取正號，相反則取負號。

并聯(lián):當前第20頁\共有41頁\編于星期六\16點二、理想電流源的串并聯(lián)可等效成一個理想電流源iS（與iS參考方向相同的電流源iSk取正號，相反則取負號），即iS=iSk。電流相同的理想電流源才能串聯(lián),并且每個電流源的端電壓不能確定。并聯(lián)：iS1iS2iSkooiSoo串聯(lián)：當前第21頁\共有41頁\編于星期六\16點對外電路而言：與電壓源并聯(lián)的元件為虛元件，應斷開。與電流源串聯(lián)的元件為虛元件，應短路。當前第22頁\共有41頁\編于星期六\16點例1圖示電路中。已知uS1=10V,uS2=20V,uS3=5V,R1=2,R2=4,R3=6和RL=3。求電阻RL的電流和電壓。當前第23頁\共有41頁\編于星期六\16點例2電路如圖2-7(a)所示。已知iS1=10A,iS2=5A,iS3=1A,

G1=1S,

G2=2S和G3=3S，求電流i1和i3。當前第24頁\共有41頁\編于星期六\16點2－5電源的等效變換工作點uiUSUu=uS

–Ri

iIi+_uSRi+u_工作點GUuiISUIi=iS–Gi

uiGi+u_iS當前第25頁\共有41頁\編于星期六\16點一、電源的等效變換說明實際電壓源、實際電流源兩種模型可以進行等效變換，所謂的等效是指端口的電壓、電流在轉換過程中保持不變。u=uS

–Ri

ii=iS

–Giui=uS/Ri

–u/Ri

通過比較，得等效的條件：

iS=uS/Ri,Gi=1/RiiGi+u_iSi+_uSRi+u_當前第26頁\共有41頁\編于星期六\16點由電壓源變換為電流源：轉換轉換i+_uSRi+u_i+_uS1/Gi+u_i1/Ri+u_iSiGi+u_iS由電流源變換為電壓源：當前第27頁\共有41頁\編于星期六\16點i+_uSRi+u_(2)等效是對外部電路等效，對內部電路是不等效的。注意：開路的電流源可以有電流流過并聯(lián)電導Gi

。電流源短路時,并聯(lián)電導Gi中無電流。電壓源短路時，電阻中Ri有電流；

開路的電壓源中無電流流過Ri；iS(3)理想電壓源與理想電流源不能相互轉換。方向：電流源電流方向與電壓源電壓方向相反。(1)變換關系數(shù)值關系:

iS

ii+_uSRi+u_iG+u_iS表現(xiàn)在iS=uS/RiGi=1/Ri當前第28頁\共有41頁\編于星期六\16點應用：利用電源轉換可以簡化電路計算。例1.I=0.5A6A+_U5510V10V+_U5∥52A6AU=20V例2.5A3472AI+_15v_+8v77I當前第29頁\共有41頁\編于星期六\16點例3.把電路轉換成一個電壓源和一個電阻的串聯(lián)。10V1010V6A++__70V10+_6V102A6A+_66V10+_+當前第30頁\共有41頁\編于星期六\16點例4用電源等效變換求圖示單口網絡的等效電路。

將電壓源與電阻的串聯(lián)等效變換為電流源與電阻的并聯(lián)。將電流源與電阻的并聯(lián)變換為電壓源與電阻的串聯(lián)等效。當前第31頁\共有41頁\編于星期六\16點例5求圖示電路中電壓u。

當前第32頁\共有41頁\編于星期六\16點例6.注:+_US+_R3R2R1i1ri1求電流i1R1US+_R2//R3i1ri1/R3R+_US+_i1(R2//R3)ri1/R3受控源和獨立源一樣可以進行電源轉換；轉換過程中注意不要丟失控制量。當前第33頁\共有41頁\編于星期六\16點練習：利用等效變換概念求下列電路中電流I1。I1解：I1I1經等效變換,有I1=1AI

=3A當前第34頁\共有41頁\編于星期六\16點2－6輸入電阻和等效電阻1.定義無源+-ui輸入電阻無源一端口網絡端口電壓和端口電流之比2.計算方法（1）如果一端口內部僅含電阻，則應用電阻的串、并聯(lián)方法求它的等效電阻；（2）對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，或在端口加電流源，求得電壓，得其比值。當前第35頁\共有41頁\編于星期六\16點例1求圖示單口網絡的等效電阻。

當前第36頁\共有41頁\編于星期六\16點例2圖示電路中，已知轉移電阻r=3。求單口網絡的等效電阻。當前第37頁\共有41頁\編于星期六\16點例