大学电路第二章节

1、x2-1 电路的等效电路的等效一一. 一端口网络的等效一端口网络的等效1定义定义：将电路的某一部分视为一个整体，：将电路的某一部分视为一个整体，如果它通过两个端钮与电路的其它部分发生如果它通过两个端钮与电路的其它部分发生联系，称二端网络联系，称二端网络.任意任意网络网络1i2i又又称称一一端端囗囗网网络络特特点点 21ii: 1i+-1p1u2等效等效 定义定义2i+-2p2u如果如果p p1 1和和p p2 2在端口上的伏安特性相同在端口上的伏安特性相同, ,则称则称p p1 1和和p p2 2对外等效。对外等效。x 含义含义 a. p1和和p2内部结构可以不同内部结构可以不同 b. 端口伏

2、安特性相同端口伏安特性相同 c. 对外等效对外等效 11 irueg 1 i1 us usr +-+-su 2 i2 usr +-+-22 riu rx 2-2 电阻的串联和并联电阻的串联和并联1. 定义定义 ：串联串联: 各元件流过同一电流各元件流过同一电流 并联并联: 各元件承受同一电压各元件承受同一电压u 1r2r+ -1iiu 1 u1r2r+ -+ -1211rrruu 2211rrrii 正比分压正比分压反比分流反比分流2. 串联分压、并联分流公式串联分压、并联分流公式x1r2rbr2r1rbr biiegrr1 biiegrr1113. 串并联等效电阻串并联等效电阻beqgggg

3、 21xabr求求输输入入电电阻阻例例 :1+-iuab1115 .05 .05 .0ii11 /)5 .01 /)5 .05 .0(iiabiur51501. 三三. 电阻的混联电阻的混联1. 梯形网络梯形网络x解解用分流方法做用分流方法做用分压方法做用分压方法做rriiii2312 818141211234v3412124uuuri121v3244riuri234例例2求求：i1 ,i4 ,u4+_2r2r2r2rrri1i2i3i412v_u4+_u2+_u1+2rx?, .2abr求电桥电路例例1：2i+ -v1001iabcdabdc400400200800k1 400800400

4、400200 )()(r:ab断断 400800 400400 200 )()(r:ab短短等位点的处理方法等位点的处理方法xdc: 解解 400abr例例2ab400400200800100400200200cdxa-a , b-b 为等位点为等位点ababi1111111122ab2) 121 ( /) 121 ( :abr断21/12/21/1 :abr短等位点的处理方法等位点的处理方法3. 结构对称网络结构对称网络结构对称电路结构对称电路而言，处于对称位置的点为等位点而言，处于对称位置的点为等位点例例1 1x1 1 1 1 1 1 1 1 12 12 5 abcdefi例例212 12

5、 5 1 1 1 1 1 1 1 1 bacdef 4 rx?r, . ecr求求，每每边边的的电电阻阻为为图图示示正正方方形形中中例例3rrrrec65632 adhbefcg为为对对称称点点和和、为为对对称称点点，和和、解解gbdhf: aefha、gbd、cx对对称称和和对对称称、和和可可以以确确定定端端外外加加电电压压、在在体体，此此题题为为结结构构对对称称的的正正方方解解chbe,da: chbe 则则adeb、ch、+-uadhbecgi1i3i2iadbe、ch、fg? , , :4adrr 求每边电阻均为正方体结构电路如图例xac2r2r2rr23r23rrac43 ? :5a

6、cr求例adhbefcgfh.db.gcaexreq123bacdreqacdb123例例形形联联接接的的等等效效变变换换形形联联接接和和电电阻阻的的 y 2-3xr1r2r3123y-y- 等效变换等效变换r12r23r31123据此可推出两者的关系据此可推出两者的关系 231231313112233223311221/rrrrrrrrrrrrrrr 原原则则x312312312333123121223231231231121rrrrrrrrrrrrrrrrrr r1r2r3123y-y- 等效变换等效变换r12r23r31123132形形电电阻阻之之和和形形相相邻邻电电阻阻之之乘乘积积形形

7、电电阻阻 xry = 31r当当 r1 = r2 = r3 =ry , r12 = r23 =r31 =r 时：时：213133113232233212112rrrrrrrrrrrrrrrrrr x例例1：12由图：由图：r12=2.68 12cd12x桥桥 t 电路电路例例21k1k1k1kre-+1/3k1/3k1kre1/3k+-1k3k3kre3k+-作业:2-14(f)x例例3求负载电阻求负载电阻rl消耗的功率消耗的功率a1liw402lllirp2a3020rl303030304020il2a40rl101010402a3020rl101010304020x例例5例例4 4 求求:

8、 : rab rab10缩短无缩短无电阻支路电阻支路下 页上 页1520ba56671520ba566715ba43715ba410返 回x作业：作业：2-4a、b、d、e、gx 一一. 实际电源的两种模型实际电源的两种模型 24 实际电源的两种模型及其等效变换实际电源的两种模型及其等效变换 1. 电压源电路模型电压源电路模型 实际实际电源电源外外电电路路作用作用:向外电路提供向外电路提供电能电能,且内部有损耗且内部有损耗电压源模型电压源模型外外电电路路+-sur+-uixiruu:kvls 由由伏安曲线伏安曲线 i russuu 0两个特殊点 ssuu),(iuu,i 0 0开开路路电路电路

9、rui),(urui,uss 0 0短短路路x2. 电电流流源电路模型源电路模型 实际实际电源电源外外电电路路端口伏安特性：端口伏安特性：伏安曲线伏安曲线i sissriu sssssirriuruii:kcl 或或由由 电流源模型电流源模型外外电电路路sr+-uisix二二. 两种电路模型的等效互换两种电路模型的等效互换 1等效条件等效条件+-susrsisriruu:kvlss ssruiikcl : iriru:sss 或或两个特殊点ssii),(uii,u 0 0短短路路ssssriu),(iriu,i 0 0开路开路电路中电路中x两端口伏安特性相同：则两端口伏安特性相同：则ssiru

10、rrs 2说明说明 简化电路设计，简化电路设计，rs可为任意电阻可为任意电阻 对外等效，对内不等效对外等效，对内不等效+-v1028+-ui 12810ai 8wp 818vu 2 :2wripsrs 内部损耗内部损耗xvu8 理想压源和理想流源不能转化理想压源和理想流源不能转化 8wp wpsr3224 2 a52+-ui8ai12285 su+-six电压源变换为电流源：电压源变换为电流源：转换转换电流源变换为电压源：电流源变换为电压源：转换转换小结irs+u_isirs+u_isi+_usrs+u_+-i+_usrs+u_+_x 2-5 电压源电压源、电流源的串联与并联电流源的串联与并联

11、 1几个电压源串联su+ -1su+ -2su+ -snu+ -si nksksnsssiiiii1211 si2sisni2. nksksnsssuuuuu121x+ -21ssuu 21rr 1 su+ -2su+ -1r2r3.4.1su+-+-2su则则如如果果 21,uuusss su+-)(kvl,uuss不不相相容容情情况况则则违违背背如如 21 x2211ruruisss 212121 rrrrrrr sirsssiii 21si无解无解 21ssii 5.1su+-+-2su1r2r2r11rus1r22rus6.1si2sixsisu+-rsu+-su+-su+-sisis

12、i对外等效！对外等效！x利用电源转换简化电路计算利用电源转换简化电路计算例例1i=0.5au=20v6a+_u=？5510v10v+_2.+_u2.52a6a+15v_+8v77-5a3472ai？1.5a2ax例例2把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连70v10+_66v10+_2a6v106a+_2.10v1010v6a+_1.+_x106a1a107a1070v+_10v1010v6a+_1.x66v10+_6v+_60v10+_2a6v106a+_2.6v106a+_x例例3、求电路的、求电路的u, i223654- 4v +10v-2a+-ui

13、2254- 4v +10v-2a+-ui解解：22542a+-5a- 4v +uix2254+-3a- 4v +ui2254+-+10v-ui154+-5aui55+5v-+-ui0.5a555i2.5v50.5u作业: 2-11x1.受控源可以独立源一样进行受控源可以独立源一样进行等效交换，化简过程中，不得等效交换，化简过程中，不得控制量消失控制量消失;2.理想受控流源与受控压源是理想受控流源与受控压源是不能等效交换的。不能等效交换的。受控源的处理方法受控源的处理方法x例例1把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连101500 102000500 iiiu

14、2k10v500i+_u+_+- ii1.5k10v+_u+_1k1k10v0.5i+_ui+_x例例2 p-47 2-12 求求 uo/us+-su2 2 1 + -3u32u1 +-ou+-2su1 1 + -3u32u1 ou+-列方程列方程iiiiuuo31212330103.iiuusoiu13 var：0211213 suiiuikvl：解得：解得：ius102su1 1 + -3u32u1 +-ou+-+-i作业：作业：1-10，2-13, 1-19(选作）选作）x+-v22u3i+-12u+-a2u6i- +u212+-+-v34u6i- +u 322+-i154u+-1843

15、46322 ui )(u:var154158 iu例例3、化简成最简电路、化简成最简电路x 输入电阻输入电阻：不含独立源的一端口电阻网络的端：不含独立源的一端口电阻网络的端电压、电流之比电压、电流之比 2-7 输入电阻输入电阻含源网络含源网络(a)r、cs独立源独立源以以断断路路代代替替以以短短路路代代替替 0 0 ssiu独立源置零独立源置零inr+-piniinuinininiur x例例1计算下例一端口电路的输入电阻计算下例一端口电路的输入电阻321/)(rrrrin无源电无源电阻网络阻网络r2r3r1解解 先把电压源短路；电流源开路。先把电压源短路；电流源开路。us+_r3r2r1i1i21.xinr入入电电阻阻求求图图示示一一端端口口网网络络的的输输例例 :2得得到到新新网网络络即即取取消消独独立立源源作作用用 1,.00ssiu11irisu+-inininiur 外外