电路的等效变换.ppt

第二章电路的等效变换,电路原理,第二章电路的等效变换,2.电阻的串、并联、混联、Y变换;,3.电压源和电流源的等效变换。,1.电路等效的概念；,重点,第一节二端网络等效变换的概念,任何一个复杂的电路,向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，则称这一电路为二端网络(或单口网络)。,一.二端网络(单口网络）,二.二端网络等效的概念,两个二端电路，当它们与同一外电路相接时,若端口的伏安关系完全相同,则称它们对外电路是等效。,含有独立电源的二端网络称为含源二端网络，不含独立电源的称为无源二端网络，如图(a)、(b)所示,三.二端网络的分类,第二节电阻的串联、并联和混联,1.电路特点,一.电阻串联,(a)各电阻顺序连接，流过同一电流(KCL)；,(b)总电压等于各串联电阻的电压之和(KVL)。,串联电路的总电阻等于各分电阻之和。,2.等效电阻,3.串联电阻的分压,电压与电阻成正比，因此串联电阻电路可作分压电路,注意方向!,例,两个电阻的分压：,二.电阻并联,1.电路特点,(a)各电阻两端分别接在一起，两端为同一电压(KVL)；,(b)总电流等于流过各并联电阻的电流之和(KCL)。,i=i1+i2+ik+in,2.等效电阻,等效电导等于并联的各电导之和,3.并联电阻的电流分配,对于两电阻并联，有：,电流分配与电导成正比,关键在于识别各电阻的串联、并联关系！,例1.,求:Rab,Rcd,等效电阻针对电路的某两端而言，否则无意义。,三.电阻的混联,第三节电阻的Y形联接与形联接及其等效变换,一.电阻的，Y连接,Rab=？,包含,Y型网络,型网络,三端网络,二.Y变换的等效条件,i1=i1Y,i2=i2Y,i3=i3Y,u12=u12Y,u23=u23Y,u31=u31Y,等效条件：,Y接:用电流表示电压,接:用电压表示电流,u12Y=R1i1YR2i2Y,i1Y+i2Y+i3Y=0,u31Y=R3i3YR1i1Y,u23Y=R2i2YR3i3Y,i3=u31/R31u23/R23,i2=u23/R23u12/R12,i1=u12/R12u31/R31,(2),(1),由式(2)解得：,i3=u31/R31u23/R23,i2=u23/R23u12/R12,i1=u12/R12u31/R31,(1),(3),根据等效条件，比较式(3)与式(1)，得Y型型的变换条件：,由型Y型的变换条件：,简记方法：,变Y,1,2,3,二.Y变换的等效条件,简记方法：,Y变,得Y型型的变换条件：,1,2,3,二.Y变换的等效条件,特例：若三个电阻相等(对称)，则有,R=3RY,注意,(1)等效对外部(端钮以外)有效，对内不成立；,(2)等效电路与外部电路无关；,外大内小,(3)用于简化电路,R=3+1+(1+2)(1+5)=6,例1.,桥T电路,例2,例3.,计算90电阻吸收的功率,一.理想电压源的串联和并联,相同的电压源才能并联,电源中的电流不确定。,串联,注意参考方向,并联,第四节独立电源的连接和等效变换,对外等效！,理想电压源与任意电路并联,特例,二.理想电流源的串联并联,相同的理想电流源才能串联,每个电流源的端电压不能确定,串联,并联,注意参考方向,理想电流源与任意电路串联,特例,实际电流源的并联等效,实际电压源的串联等效,例,求下列各电路的等效电源,例,例,例,iS=iS2iS1,例,I=0.5A,U=20V,例4,三、实际电压源与实际电流源的等效变换,参考方向：1、电流源从电压源的正极流出。2、阻值不变。,参考方向：1、电流源的电流流出端为电压源的正极2、阻值不变。,电源等效变换方法小结,等效是对外电路而言,使用注意事项：,（1）理想电源不能变换。,（2）注意参考方向：电流源IS的方向从电压源US的正极流出，阻值不变。,（3）只对外部等效，对电源内部不等效。,（4）受控电压源、电阻的串联组合和受控电流源、电导的并联组合也可以用上述方法进行变换。,此时应把受控电源当作独立电源处理，但应注意在变换过程中保存控制量所在支路，而不要把它消掉!,例1.,I=0.5A,U=20V,例2.,U=?,利用电源变换简化电路计算。,利用电源变换简化电路计算,例3.,把电路变换成一个电压源和一个电阻的串联。,二、等效变换时应注意的问题：,1、电压源与电流源的参考方向在变换前后应保持对外电路的等效。2、等效变换只对外电路等效，对内电路不等效。3、恒压源与恒流源之间不能等效。4、与恒压源并联的元件，与恒流源串联的元件对外电路而言，可以忽略。,例7、求等效电路,求图中电流i。,例4.,I=0.5A,(1+2+7)i+4-9=0,第五节含受控源电路的等效变换,一.定义,二.计算方法,（1）如果一端口内部仅含电阻，则应用电阻的串、并联和Y变换等方法求它的等效电阻；,（2）对含有受控源和电阻的两端电路，用电压、电流法求输入电阻，即在端口加电压源，求得电流，或在端口加电