受控源和電阻等效變換演示文稿

受控源和電阻等效變換演示文稿當前第1頁\共有54頁\編于星期四\21點電流的參考方向標定方式：在連接導線上用箭頭表示；

約定：是一種任意選定的方向當i>0時參考方向與實際方向一致.當i<0時參考方向與實際方向相反...iAB在不引起歧義的情況下：iAB.1.2電路的基本物理量及其參考方向當前第2頁\共有54頁\編于星期四\21點電壓的參考方向標定方式

約定：是一種任意選定的方向.當u>0時參考方向與實際方向一致；當u<0時參考方向與實際方向相反...uABu+_“+”為高電位端“－”為低電位端uAB1.2電路的基本物理量及其參考方向當前第3頁\共有54頁\編于星期四\21點電壓與電流的關聯參考方向電流與電壓的參考方向一致則稱為關聯參考方向，反之則為非關聯參考方向...iABu+_1.2電路的基本物理量及其參考方向當前第4頁\共有54頁\編于星期四\21點功率的計算..iABu+_..iABu+_1.2電路的基本物理量及其參考方向當p>0時，吸收功率

當p<0時，發(fā)出功率

當前第5頁\共有54頁\編于星期四\21點電阻功率的計算..iu+_R..iu+_R1.3電阻元件當前第6頁\共有54頁\編于星期四\21點1.4獨立電源

實際電壓源Us+_RsI..U+_

實際電流源IsGsI..U+_當前第7頁\共有54頁\編于星期四\21點1.5基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律：KCL約定：流入取負，流出取正.KCL的另一種表達方式：流入節(jié)點的電流之和=流出該節(jié)點的電流之和..i1i2i3i4i5當前第8頁\共有54頁\編于星期四\21點1.5基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律推廣：節(jié)點→封閉面（廣義節(jié)點）例：已知i1、i2求i3

....i1i2i3i5i6i8i4i7abcd當前第9頁\共有54頁\編于星期四\21點1.5基爾霍夫定律基爾霍夫電壓定律：KVL約定：電壓降與回路繞行方向一致取正，反之取負u1+_u3+_u2+_u4+_當前第10頁\共有54頁\編于星期四\21點1.5基爾霍夫定律含電流源的電路1、在電流源兩端任意假設一個電壓.2、暫時把它當作電壓源處理，列寫方程_+U_+R1R2R3US2US1IS++__I1I2I3當前第11頁\共有54頁\編于星期四\21點第1章電路的基本概念與基本定律1.1電路和電路模型1.2電路的基本物理量及其參考方向1.3電阻元件1.4獨立電源1.5基爾霍夫定律1.6電位的計算1.7受控源目錄當前第12頁\共有54頁\編于星期四\21點1.6電位的計算4A

_140V

+20Ω

90V

+_6Ω

6A

c10A

5Ω

adb

1:離開參考點討論電位沒有意義.當前第13頁\共有54頁\編于星期四\21點1.6電位的計算4A

_140V

+20Ω

90V

+_6Ω

6A

c10A

5Ω

adb

2:參考點選取的不同，各點的電位值也不同，但是任意兩點之間的電壓值是不變的.當前第14頁\共有54頁\編于星期四\21點1.6電位的計算4A

_140V

+20Ω

90V

+_6Ω

6A

c10A

5Ω

adb4A

+140V

20Ω

+90V

6Ω

6A

c10A

5Ω

adb簡化圖:當前第15頁\共有54頁\編于星期四\21點1.6電位的計算4A

_140V

+20Ω

90V

+_6Ω

6A

c10A

5Ω

adb各節(jié)點電位:當前第16頁\共有54頁\編于星期四\21點1.6電位的計算例電路如圖(a)所示。試求開關S斷開后，電流I和b點的

電位。當前第17頁\共有54頁\編于星期四\21點1.6電位的計算再根據KVL求得b點的電位我們可以用相應電壓源來代替電位，畫出圖(b)電路，由此可求得開關S斷開時的電流I當前第18頁\共有54頁\編于星期四\21點1.6電位的計算例電路如圖所示。電壓表的讀數為28V，求a、b、c、d、e各點的電位Ua、Ub、Uc、Ud、Ue和Us2。+_I+_abcdV_+eUS2+_...f18V5V5Ω3Ω6Ω10Ω當前第19頁\共有54頁\編于星期四\21點1.6受控源受控源

受控源是一種非常有用的電路元件，常用來模擬含晶體管、運算放大器等多端器件的電子電路。從事電子、通信類專業(yè)的工作人員，應掌握含受控源的電路分析.當前第20頁\共有54頁\編于星期四\21點1.6受控源i1R1R2i2當前第21頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源若一個電源的輸出電壓（電流）受到電路中其它支路的電壓（電流）控制時，稱為受控源由兩條支路構成（四端元件）控制支路:開路或短路狀態(tài)；

被控支路:為一個電壓源或電流源，其電壓或電流的量值受某一條支路電壓或電流的控制。

當前第22頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源受控源的分類電流控制電壓源（CCVS:CurrentControlledVoltageSource）

—電阻量綱：轉移電阻....11’22’u1=0+_i1+_i2+_u2當前第23頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源受控源的分類電壓控制電流源（VCCS:VoltageControlledCurrentSource）

—電導量綱：轉移電導....11’22’u1+_i1=0+_u2i2當前第24頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源受控源的分類電流控制電流源（CCCS:CurrentControlledCurrentSource）

(無量綱)—轉移電流比....11’22’u1=0+_i1+_u2i2當前第25頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源受控源的分類電壓控制電壓源（VCVS:VoltageControlledVoltageSource）

(無量綱)—轉移電壓比....11’22’u1+_i1=0+_i2+_u2當前第26頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源CCVS：VCCS：CCCS：VCVS：r具有電阻量綱，稱為轉移電阻。g具有電導量綱，稱為轉移電導。無量綱，稱為轉移電流比。亦無量綱，稱為轉移電壓比。當前第27頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源當這些控制系數為常數時，被控制量與控制量成正比，這類受控源稱為線性受控源本書只考慮線性受控源，并采用菱形符號來表示受控源，以便與獨立電源相區(qū)別。

當前第28頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源i1R1R2i2三極管在一定條件下可用下圖所示的模型表示：i1i2R2R1當前第29頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源

受控源與獨立源的區(qū)別

受控源則描述電路中兩條支路電壓和電流間的一種約束關系，它的存在可以改變電路中的電壓和電流，使電路特性發(fā)生變化。

獨立電源可作電路的輸入或激勵，它為電路提供按給定時間函數變化的電壓和電流，從而在電路中產生電壓和電流。

當受控源的控制量一定時，受控源的特性與獨立源相似。當前第30頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源含受控源的回路例：已知：I1=3.5A,Ubd=5V,求：Ubc和I2對bcdb回路，設定回路方向如圖：處理方法：和對應的獨立源一樣處理US+_I1I2U3=2I1+_abcd2Ω2Ω當前第31頁\共有54頁\編于星期四\21點1.7受控源例：已知u=4.9V，求us＝？

解：u6Ω0.1Ω

5Ω

0.98i

us+_+_..i

當前第32頁\共有54頁\編于星期四\21點在一定的條件下，受控源可等效成一個電阻例題R1R2u2+_u1+_..當前第33頁\共有54頁\編于星期四\21點例題βi

iu+_R..當前第34頁\共有54頁\編于星期四\21點例題iri1i1R1R2+_..當前第35頁\共有54頁\編于星期四\21點第2章電路的分析方法2.1二端網絡與等效變換2.2支路電流法2.3網孔電流法2.4結點電壓法2.5疊加定理2.6等效電源定理2.7負載獲得最大功率的條件2.8含受控源電路的分析目錄當前第36頁\共有54頁\編于星期四\21點第2章電路的分析方法1、線性元件：端口伏安關系為線性函數的元件。2、線性電路：

由線性無源元件、線性受控源和獨立源組成的電路。3、線性電阻電路：

如果構成線性電路的無源元件都是線性電阻。

分析線性電阻電路的三個途徑1、運用等效變換法。2、系統(tǒng)分析法。3、運用電路定理分析。當前第37頁\共有54頁\編于星期四\21點等效二端網絡的概念若兩個二端網絡N1和N2，當它們與同一個外部電路相接，在相接端點處的電壓、電流關系完全相同時，則稱N1和N2為相互等效的二端網絡

N1..ii’u+_i=i’(二端網絡)uN2..ii’+_(二端網絡)等效的兩個二端網絡相互替代，這種替代稱為等效變換

目的：簡化電路

相互等效當前第38頁\共有54頁\編于星期四\21點電阻的串聯、并聯和混聯

電阻的串聯(Seriesconnectionofresistors)__u3..u1+u2++_u+_iR1R2R3i..u+_Req特征：流過同一電流

KVL：分壓公式：等效電阻：功率：當前第39頁\共有54頁\編于星期四\21點電阻的串聯、并聯和混聯

電阻的并聯(Parallelconnectionofresistors).i.u+_Geq特征：承受同一個電壓

KCL：..u+_iG1G2G3i3i2i1分流公式：等效電導：功率：當前第40頁\共有54頁\編于星期四\21點電阻的串聯、并聯和混聯RG對偶ui對偶串聯并聯對偶

對偶原理：電路中某些元素之間的關系（或方程、電路等）用它們的對偶元素對應地置換后所得到的新關系（或新方程、新電路等）也一定成立。

當前第41頁\共有54頁\編于星期四\21點電阻的串聯、并聯和混聯R1R2R3R4R5臂支路：R1、R2、R3、R4橋支路：R5平衡條件：平衡時，R5所在的支路既可開路又可短路。每個節(jié)點聯接3條支路當前第42頁\共有54頁\編于星期四\21點電橋平衡

電橋電路R1R4R2R5R3ABCDR2R5R1R4R3ABCDR3ABCDR1R5R2R4R1R2R3R4R5BACD當前第43頁\共有54頁\編于星期四\21點電橋平衡

舉例+_ABCD18V3Ω3Ω2Ω12Ω8Ω7ΩI電橋平衡當前第44頁\共有54頁\編于星期四\21點電阻的串聯、并聯和混聯

電阻的混聯(Seriesandparallelconnectionofresistors)..R3R2R1..Req

串并聯當前第45頁\共有54頁\編于星期四\21點電阻的串聯、并聯和混聯

電阻的混聯..R1R3R2..Req

串并聯當前第46頁\共有54頁\編于星期四\21點電阻的串聯、并聯和混聯abcd50Ω30Ω50Ω60Ω30Ω

例：求等效電阻Rab和Rcd。當前第47頁\共有54頁\編于星期四\21點電阻的串聯、并聯和混聯

例:求Rab

.......ab6Ω12Ω

15Ω6Ω7Ω6Ωccd.......abcd.6Ω12Ω6Ω6Ω15Ω7Ω

解:字母標注法1、在各節(jié)點處標上節(jié)點字母，短路線聯接的點或等位點用同一字母標注；2、整理并簡化電路，求出總的等效電阻。重點當前第48頁\共有54頁\編于星期四\21點電阻的串聯、并聯和混聯

例:求Rab

解:字母標注法abRRRRRR0.5R0.5RabRR0.5R0.5Rcd0.5Ra