电路分析第5版第二章_第1页
电路分析第5版第二章_第2页
电路分析第5版第二章_第3页
电路分析第5版第二章_第4页
电路分析第5版第二章_第5页
已阅读5页,还剩48页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、电,路,分,析,福州大学物信学院,张,曌,Fd_,第,2,章,电阻电路的等效变换,?,电阻电路,?,分析方法,仅由电源、线性受控源和线性电,阻构成的电路,(,1,)欧姆定律和基尔霍夫定律是分析,电阻电路的依据;,(,2,),等效变换,的方法,也称化简的方法,第,2,章,电阻电路的等效变换,?,2.1,电路的等效变换,1.,一端口网络,任何一个复杂的电路,向外引出两个端钮,称为二端,网络。如果二端网络从一个端子流入的电流等于从另一端,子流出的电流,则称为一端口网络。,无,i,i,源,i,无,一,i,源,端,i,i,口,i=i,第,2,章,电阻电路的等效变换,i,1,+,u,-,1,a,i,1,+

2、,u,-,b,1,第,2,章,电阻电路的等效变换,2.,一端口网络等效的概念,两个一端口网络,端口具有相同的电压、电流关系,则称它们是等效的电路。,B,i,+,u,-,等效,C,i,+,u,-,i=i,u=u,第,2,章,电阻电路的等效变换,对,A,电路中的电流、电压和功率而言,满足,等效,B,A,C,A,电路等效变换的条件:对外等效,明,确,变换前后两电路具有相同的,VCR,电路等效变换的目的,化简电路,方便计算,第,2,章,电阻电路的等效变换,?,2.2,电阻的串联、并联和串并联,1.,电阻串联,(,Series Connection of Resistors,),(,1,),电路特点,R

3、,1,R,k,_,+,u,_,k,R,n,+,u,n,_,i,+,u,1,_,+,u,(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,(,KV,L),。,u,?,u,1,?,?,?,?,?,u,k,?,?,?,?,?,u,n,第,2,章,电阻电路的等效变换,(2),等效电阻,R,1,R,k,R,n,+,u,n,_,等效,R,e q,i,_,i,+,+,u,1,_,+,u,_,k,u,由欧姆定律,u,_,u,?,R,1,i,?,?,?,R,K,i,?,?,?,R,n,i,?,(,R,1,?,?,?,R,n,),i,?,R,eq,i,R,eq,?,

4、R,1,?,?,?,R,k,?,?,?,R,n,?,?,R,k,?,R,k,结论:,k,?,1,n,串联电路的总电阻等于各分电阻之和。,+,第,2,章,电阻电路的等效变换,(3),串联电阻的分压,R,k,u,u,k,?,R,k,i,?,R,k,?,u,?,u,R,eq,R,eq,两个电阻的分压:,说明电压与电阻成正比,因此串联电阻电路可作分压电路,例,i,+,u,1,-,u,+,u,2,_,-,+,R,1,R,2,R,1,u,1,?,u,R,1,?,R,2,R,2,u,2,?,u,R,1,?,R,2,第,2,章,电阻电路的等效变换,2.,电阻并联,(Parallel Connection),(

5、1),电路特点,i,+,u,_,R,1,i,1,R,2,i,2,R,k,i,k,R,n,i,n,(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 = i,1,+ i,2,+,+ i,k,+ +i,n,第,2,章,电阻电路的等效变换,i,(2),等效电阻,+,u,_,R,1,i,1,R,2,i,2,R,k,i,k,R,n,i,n,等效,+,u,-,i,G,e q,由欧姆定律,i,?,G,1,u,?,?,?,G,K,u,?,?,?,G,n,u,?,(,G,1,?,?,?,G,n,),u,?,G,eq,u,n,i,

6、G,eq,?,?,G,1,?,?,?,G,k,?,?,?,G,n,?,?,G,k,u,k,?,1,结论:,并联电路的总电导等于各分电导之和。,(,3,),并联电阻的电流分配,电流分配与电导成正比,i,k,u,/,R,k,G,k,?,?,i,u,/,R,eq,G,eq,对于两电阻并联,有:,G,k,i,k,?,i,G,eq,R,1,R,2,R,eq,?,?,1,1,R,1,?,R,2,?,R,1,R,2,1,i,o,R,1,o,i,1,R,2,i,2,1,R,1,R,2,i,i,1,?,i,?,1,R,1,?,1,R,2,R,1,?,R,2,1,R,2,R,1,i,i,2,?,i,?,?,(,i

7、,?,i,1,),1,R,1,?,1,R,2,R,1,?,R,2,3.,电阻的串并联,电路中有电阻的串联,又有电阻的并联,,这种连接方式称电阻的,串并联。,例,6,?,i,计算各支路的电压和电流。,1,5,?,i,1,5,?,+,i,2,6,?,i,3,+,i,2,-,18,?,165,V,4,?,i,4,i,5,-,18,?,9,?,12,?,i,1,?,165,11,?,15,A,u,2,?,6,i,1,?,6,?,15,?,90,V,i,2,?,90,18,?,5,A,u,3,?,6,i,3,?,6,?,10,?,60,V,i,3,?,15,?,5,?,10,A,u,4,?,3,i,3,

8、?,30,V,i,4,?,30,4,?,7,.,5,A,i,5,?,10,?,7,.,5,?,2,.,5,A,i,3,165V,例,+,12V,_,I,1,2R,I,2,R,+,U,1,2R,_,I,3,R,+,U,2,2R,_,I,4,+,2R,U,4,_,求:,I,1,I,4,U,4,解,用分流方法做,3,1,1,1,1,12,I,4,?,?,I,3,?,?,I,2,?,?,I,1,?,?,?,?,2,4,8,8,R,2,R,U,4,?,?,I,4,?,2,R,?,3,V,用分压方法做,12,I,1,?,R,3,I,4,?,?,2,R,U,2,1,U,4,?,?,U,1,?,3,V,2,4

9、,1.,a,b,2.,20,?,100,?,10,?,40,?,60,?,50,?,80,?,3.,c,R,R,a,b,R,d,R,5,?,a,b,20,?,15,?,6,?,7,?,6,?,求,:,R,ab,例,a,20,?,求,:,R,ab,b,100,?,60,?,10,?,a,20,?,b,100,?,60,?,120,?,60,?,40,?,50,?,80,?,a,20,?,b,100,?,100,?,a,20,?,b,100,?,60,?,40,?,R,ab,70,?,例,5,?,求,:,R,ab,a,b,15,?,7,?,6,?,20,?,20,?,5,?,缩短无电阻支路,6,?

10、,a,b,15,?,7,?,6,?,6,?,4,?,4,?,R,ab,1,0,?,a,b,15,?,3,?,10,?,a,b,15,?,7,?,3.,电桥平衡,c,R,1,R,2,R,R,3,U,S,+,b,R,1,I,1,c,I,2,R,2,a,d,-,a,R,4,R,s,I,3,R,3,U,S,+,d,-,R,4,I,4,b,R,s,电桥电路,平衡电路,I,1,?,I,2,I,3,?,I,4,I,1,R,1,?,I,3,R,3,I,2,R,2,?,I,4,R,4,R,1,R,3,?,R,2,R,4,R,1,R,4,?,R,2,R,3,例,求,:,R,ab,c,i,R,R,i,a,i,1,R

11、,i,2,b,d,R,c,R,R,短路,a,b,R,d,R,c,R,R,a,b,R,d,R,R,ab,?,R,?,2.3,电阻的,Y,形联结和,?,形联结的等效变换,R,12,R,31,c,R,i,R,2,?,型,电路,i,R,23,3,i,1,i,2,b,R,R,1,R,1,R,2,R,3,a,d,2,3,Y,、星,型,电路,第,2,章,电阻电路的等效变换,?,2.3,电阻的,Y,形联结和,?,形联结的等效变换,?,,,Y,网络的变形:,?,型电路,(,?,型,),T,型电路,(Y,、星,型,),这两个电路当它们的电阻满足一定的关系时,能够,相互等效,第,2,章,电阻电路的等效变换,i,1,

12、1,R,1,R,3,3,R,2,i,1,1,i,31,R,31,R,12,i,1,2,2,i,3,i,2,2,3,i,23,R,23,i,3,i,2,对外等效,i,1,?,i,1,i,2,?,i,2,,,i,3,?,i,3,u,12,?,u,12,u,23,?,u,23,u,3,1,?,u,31,第,2,章,电阻电路的等效变换,i,1,1,R,1,R,3,3,R,2,i,3,i,2,2,R,3,u,12,R,2,u,31,i,1,?,?,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,R,1,u,23,R,3,u,12,i,2,?

13、,?,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,R,2,u,31,R,1,u,23,i,3,?,?,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,i,1,?,i,2,?,i,3,?,0,R,1,i,1,?,R,2,i,2,?,u,12,R,2,i,2,?,R,3,i,3,?,u,23,R,3,i,3,?,R,1,i,1,?,u,31,电阻电路的等效变换,i,1,1,i,31,R,31,R,12,i,1,2,3,i,23,R,23,2,i,3,i,2,i,?,i

14、,u,12,u,31,1,12,?,i,3,1,?,R,?,12,R,31,i,2,?,i,?,i,u,23,u,12,23,12,?,R,?,23,R,12,i,?,i,u,u,31,23,3,31,?,i,23,?,R,?,31,R,23,第,2,章,i,1,1,R,1,R,3,3,R,2,i,1,1,i,31,R,31,R,12,i,23,2,i,3,i,2,2,3,i,23,R,23,i,3,i,2,i,1,?,i,1,i,2,?,i,2,,,i,3,?,i,3,u,12,?,u,12,u,23,?,u,23,u,3,1,?,u,31,第,2,章,电阻电路的等效变换,R,3,u,12,

15、R,2,u,31,i,1,?,?,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,u,i,1,?,i,12,?,i,3,1,?,?,R,12,R,31,u,12,31,Y,形联结,形联结,系数相等,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,R,12,?,R,3,Y,联结转化成联结,第,2,章,电阻电路的等效变换,Y,形联结,-,形联结,R,3,i,1,1,R,1,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,R,12,?,R,3,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,R,23,?,R,1,

16、R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,R,31,?,R,2,3,R,2,i,3,i,2,2,2,(,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,),R,12,?,R,23,?,R,31,?,R,1,R,2,R,3,R,1,R,2,?,R,2,R,3,?,R,3,R,1,?,R,12,R,3,?,R,2,R,31,?,R,1,R,23,类似可得到由,?,型,?,Y,型的变换条件:,R,12,R,31,R,1,?,R,12,?,R,23,?,R,31,R,23,R,12,R,2,?,R,12,?,R,23,?,R,31,R,31,R,23,R,3,?,R,12,?,R

17、,23,?,R,31,3,R,31,R,1,i,1,1,i,31,R,12,i,23,i,23,R,23,2,i,3,i,2,简记方法:,Y,形电阻两两乘积之和,?,或,R,?,?,?,相邻电阻乘积,R,Y,形不相邻电阻,?,R,?,?,变,Y,Y,变,?,特例:若三个电阻相等,(,对称,),,则有,R,?,= 3,R,Y,注意,外大内小,R,12,R,1,R,2,R,31,R,3,R,23,(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。,(3),用于简化电路,第,2,章,电阻电路的等效变换,第,2,章,电阻电路的等效变换,例,1,桥,T,电路,1k

18、,?,1k,?,1k,?,E,1k,?,1/3k,?,1/3k,?,1/3k,?,R,1k,?,1k,?,I,E,3k,?,3k,?,3k,?,E,R,R,例,2,1,?,+,20V,-,1,?,+,计算,90,?,电阻吸收的功率,4,?,9,?,90,?,1,?,4,?,3,?,3,?,3,?,9,?,9,?,9,?,1,?,I,+,20V,I,1,90,?,10,?,-,10,?,90,R,eq,?,1,?,?,10,?,10,?,90,I,?,20,/,10,?,2,A,10,?,2,I,1,?,?,0,.,2,A,10,?,90,2,20V,-,90,?,1,?,2,1,9,?,P,?

19、,90,I,?,90,?,(,0,.,2,),?,3,.,6,W,例,3,求负载电阻,R,L,消耗的功率。,30,?,30,?,20,?,10,?,2,A,10,?,20,?,10,?,30,?,40,?,R,L,20,?,2,A,30,?,30,?,30,?,20,?,30,?,40,?,R,L,I,L,?,1,A,P,L,?,R,L,I,?,40,W,2,L,10,?,2,A,10,?,40,?,10,?,I,L,40,?,R,L,?,2.4,电压源和电流源的串联和并联,1.,理想电压源的串联和并联,?,串联,注意参考方向,+,u,S,1,_,+,u,S,2,_,+,o,u,S,u,s,?

20、,u,s,1,?,u,s,2,?,?,u,sk,等效电路,+,o,+,u,S,_,?,并联,+,_,o,I,+,o,_,o,u,S,1,_,u,S,2,_,o,u,s,?,u,s,1,?,u,s,2,相同的电压,源才能并联,电源中的电,流不确定。,2.,理想电流源的串联并联,?,并联,注意参考方向,i,s,?,i,s,1,?,i,s,2,?,?,?,?,?,i,sn,?,?,i,sk,i,S,o,等效电路,o,i,S1,?,串联,i,S2,i,Sn,o,i,S,o,i,S,1,i,i,S,2,i,s,?,i,s,1,?,i,s,2,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,?,实际

21、电压源,i,Us,伏安特性,u,?,u,S,?,R,S,i,u,u,s,i,_,Rs,考虑内阻,实际电压源也不允许短路。因其内阻小,若,短路,电流很大,可能烧毁电源。,+,u,+,_,O,一个好的电压源要求,R,S,?,0,?,实际电流源,i,Is,伏安特性,i,u,i,?,i,S,?,R,S,i,s,u,R,考虑内阻,实际电流源也不允许开路。因其内阻大,若,开路,电压很高,可能烧毁电源。,+,u,_,O,一个好的电流源要求,R,S,?,?,3.,电压源和电流源的等效变换,实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换,,所谓的等效是指端口的,电压、电流,在转换过程中保持不变。,i,+,u,S

22、,_,R,s,端口特性,+,u,_,实,际,电,压,源,i,S,G,s,i,+,u,_,实,际,电,流,源,u=u,S,R,s,i,i = u,S,/R,s,u/R,s,i =i,S,G,s,u,比较可得等效的条件:,i,S,=u,S,/R,s,G,s,=,1,/R,s,由电流源变换为电压源:,i,i,S,+,转换,G,s,u,_,端口特性,i =i,S,G,s,u,u = i,S,R,s,iR,s,比较可得等效的条件:,i,u,+,S,_,+,u,R,s,_,u=u,S,R,s,i,u,R,S,=i,=,1,/G,S,R,s,s,s,第,2,章,电阻电路的等效变换,i,+,+,u,s,_,u

23、,R,_,i,u,s,?,s,R,R,?,R,u,s,?,i,s,R,R,?,R,i,+,i,s,R,u,_,变换后,电流源的电流从变换前电,压源的,正极,流出,.,变换后,电压源的,正极,为变换前电,流源,电流流出,的端子,.,第,2,章,电阻电路的等效变换,i,i,u,s,_,u,i,s,_,理想电流源和理想的电压源之间,不能进行,等效变换。,+,u,+,+,_,利用电源转换简化电路计算。,例,1.,7,?,3,?,+,I,?,15v,_,7,?,_,8v,+,5A,2A,I,7,?,I,=0.5A,4,?,U,=?,1A,10,?,6A,7A,10,?,10,?,+,70V,_,第,2,

24、章,电阻电路的等效变换,i,i,i,i,1,?,第,2,章,电阻电路的等效变换,i,:,(,3,?,7,),i,?,5,?,0,i,?,5,3,?,7,?,0,.,5,A,判断以下等效变换是否正确:,10,?,+,20V,2A,10,?,_,+,6A,_,10,?,60V,+,-,10,?,第,2,章,电阻电路的等效变换,4.,受控源等效变换,i,+,_,u,R,i,c,u,c,?,i,c,R,R,?,R,i,?,u,c,c,R,R,?,R,i,+,R,_,u,u,+,c,_,变换后,受控电压源的正极为变换,前受控电流源电流流出的端子,.,变换后,受控电流源的电流从变换,前受控电压源的正极流出,.,例,已知,u,s,=12V,,,R=2,,,vccs,的电流,i,c,受电阻,R,上,的电压,u,R,控制,且,i,c,=gu,R,,,g=2S,。求,u,R,i,i,R,R,+,u,R,-,+,+,-,R,u,R,+,u,S,R,u,S,i,c,u,c,_,_,_,u,c,?,Ri,c,?,2,?,2,?,u,R,?,4,u,R,注,:,

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论