《大学电路第二章节》ppt课件

1、2-1 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：将电路的某一部分视为一个整体，定义：将电路的某一部分视为一个整体，假设它经过两个端钮与电路的其它部分发生假设它经过两个端钮与电路的其它部分发生联络，称二端网络联络，称二端网络.恣意恣意网络网络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假设假设P1P1和和P2P2在端口上的伏安特性一样在端口上的伏安特性一样, ,那么称那么称P1P1和和P2P2对外等效。对外等效。 含义含义 a. P1和和P2内部构造可以不同内部构造可以不同 b. 端口伏安特性一样端口伏

2、安特性一样 c. 对外等效对外等效 11 iRueg 1 i1 us UsR +-+-sU 2 i2 usR +-+-22 Riu R 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: 各元件接受同一电压各元件接受同一电压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1R2RbR2R1RbR biiegRR1 biiegRR1113. 串并联等效电阻串并联等效电阻beqGGGG 21abR求求输

3、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 ,U4I1 ,I4 ,U4+_2R2R2R2RRRI1I2I3I412V_U4+_U2+_U1+2R?, .2abR求电桥电路例例1：2i+ -V1001iabcdabdc400400200800k1 400800400 4

4、00200 )()(R:ab断断 400800 400400 200 )()(R:ab短短等位点的处置方法等位点的处置方法dc: 解解 400abR例例2ab400400200800100400200200cda-a , b-b 为等位点为等位点abABI1111111122ab2) 121 ( /) 121 ( :ABR断21/12/21/1 :ABR短等位点的处置方法等位点的处置方法3. 构造对称网络构造对称网络构造对称电路而言，处于对称位置的点为等位点构造对称电路而言，处于对称位置的点为等位点例例1 11111111112125abcdefI例例21212511111111bacdef

5、4 R?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、C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AC2R2R2RR23R23RRAC43 ? :5ACR求例ADHBEFCGFH.DB.GCAEReq123B

6、ACDReqACDB123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 2-3R1R2R3123Y-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 原原那那么么312312312333123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR 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电电阻阻 RY = 31R当当 R1 = R2 = R3 =

7、RY , R12 = R23 =R31 =R 时：时：213133113232233212112RRRRRRRRRRRRRRRRRR 例例1：由图：由图：R12=2.68CD桥桥 T T 电路电路例例21k1k1k1kRE-+1/3k1/3k1kRE1/3k+-1k3k3kRE3k+-作业:2-14(f)例例3求负载电阻求负载电阻RLRL耗费的功率耗费的功率A1LIW402LLLIRP2A3020RL303030304020IL2A40RL101010402A3020RL101010304020例例5例例4 4 求求: Rab: Rab Rab10缩短无缩短无电阻支路电阻支路下 页上 页152

8、0ba56671520ba566715ba43715ba410返 回作业：作业：2-4a、b、d、e、g 一. 实践电源的两种模型 24 实践电源的两种模型及其等效变换实践电源的两种模型及其等效变换 1. 电压源电路模型 实践实践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+-UIIRUU: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RUI),(URUI,USS 0 0短路短路2. 电流源电路模型电流源电路模型 实践实践电源电源外外电电路路端

9、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+-UISI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开开路路电路中电路中两端口伏安特性一样：那么两端口伏安特性一样：那么SSIRURRS 2阐明阐明 简化电路设计，简化电路设计，RS可为恣意电阻可为恣意电阻 对外等效，对内不等效对外等效，对

10、内不等效+-V1028+-UI 12810AI 8WP 818VU 2 :2WRIPSRS 内部损耗内部损耗VU8 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+-sI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：SRuissssRiuS转换转换小结iRS+u_iSiRS+u_iSi+_uSRS+u_+-i+_uSRS+u_+_ 2-5 电压源、电流源的串联与并联 1几个电压源串联几个电压源串联su+ -1su+ -2su+ -snu+ -sI nksksnsssIIIII12

11、11 sI2sIsnI2. nksksnsssuuuuu121+ -21ssuu 21RR 1 su+ -2su+ -1R2R3.4.1su+-+-2su则则如如果果 21,uuusss su+-)(KVL,uuss不相容情况不相容情况则违背则违背如如 21 2211RuRuIssS 212121 RRRRRRR SIRsssIII 21sI无解无解 21ssII 5.1su+-+-2su1R2R2R11Rus1R22Rus6.1sI2sISISu+-RSu+-Su+-Su+-SISISI对外等效！对外等效！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

12、=？5510V10V+_2.+_U2.52A6A+15V_+8V77-5A3472AI？1.5A2A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.+_106A1A107A1070V+_10V1010V6A+_1.66V10+_6V+_60V10+_2A6V106A+_2.6V106A+_例例3、求电路的、求电路的U, I223654- 4v +10v-2A+-UI2254- 4v +10v-2A+-UI解：解：22542A+-5A- 4v +UI2254+-3A- 4v +UI2

13、254+-+10v-UI154+-5AUI55+5v-+-UI0.5A555I2.5V50.5U作业: 2-111.受控源可以独立源一样进展受控源可以独立源一样进展等效交换，化简过程中，不得等效交换，化简过程中，不得控制量消逝控制量消逝;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。受控源的处置方法受控源的处置方法例例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 IIIU2k10V500I+_U+_+- II1.5k10V+_U+_1k1k10V0.5I+_UI+_例例2 P-47 2-12

14、 求求 uo/us+-Su221+ -3u32u1+-ou+-2Su11+ -3u32u1ou+-列方程列方程iiiiuuo31212330103.iiuuSoiu13 VAR：0211213 SuiiuiKVL：解得：解得：ius102Su11+ -3u32u1+-ou+-+-i作业：作业：1-10，2-13, 1-19(选作选作+-V22U3I+-12U+-A2U6I- +U212+-+-V34U6I- +U 322+-I154U+-184346322 UI )(U:VAR154158 IU例例3、化简成最简电路、化简成最简电路 输入电阻：不含独立源的一端口电阻网络的端输入电阻：不含独立源

15、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 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.inR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+-inininIU