电路邱光源第二章

1、第第2 2章章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换2.2.电压源和电流源的等效变换；电压源和电流源的等效变换；3. 3. 输入电阻输入电阻; ; 重重 点点1.1.电阻的电阻的Y Y 变换；变换； 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换l电阻电路电阻电路仅由电源和线性电阻构成的电路仅由电源和线性电阻构成的电路l分析方法分析方法欧姆定律和基尔霍夫定律是欧姆定律和基尔霍夫定律是分析电阻电路的依据；分析电阻电路的依据；等效变换的方法等效变换的方法, ,也称化简的也称化简的方法。方法。2.1 2.1 引言引言 第二章第二章 电阻电路的等

2、效变换电阻电路的等效变换 任何一个复杂的电路任何一个复杂的电路, , 向外引出两个端钮，且向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，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则称这一电路为二端网络 ( (或一端口网络或一端口网络) )。1.1.两端电路（网络）两端电路（网络）无无源源无无源源一一端端口口ii2.2 2.2 电路的等效变换电路的等效变换 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换B+-ui等效等效对对A电路中的电流、电压和功率而言，满足：电路中的电流、电压和功率而言，满足：BACA2.2.两端电路等效的概念两端电路等效的概

3、念 两个两端电路，端口具有相同的电压、电流两个两端电路，端口具有相同的电压、电流关系关系, ,则称它们是等效的电路。则称它们是等效的电路。C+-ui 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电路等效变换的条件：电路等效变换的条件：电路等效变换的对象：电路等效变换的对象：电路等效变换的目的：电路等效变换的目的：两电路具有相同的两电路具有相同的VCR；未变化的外电路未变化的外电路A中的电压、电流和功率；中的电压、电流和功率；（即对外等效，对内不等效）（即对外等效，对内不等效）化简电路，方便计算。化简电路，方便计算。明确 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换2.4 电阻的电阻

4、的Y Y形连接和形连接和 形形连接的连接的等效变换等效变换1. 1. 电阻的电阻的 、Y形形连接连接Y形形网络网络 形形网络网络 包含包含三端三端网络网络baR1RR4R3R2R12R31R23123R1R2R3123 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 ，Y 网络的变形网络的变形： 型电路型电路 ( 型型) T 型电路型电路 (Y、星星型型) 这两个电路当它们的电阻满足一定的关这两个电路当它们的电阻满足一定的关系时，能够相互等效系时，能够相互等效 。 注意 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换简记方法：简记方法：RR相相邻邻电电阻阻乘乘积积YYGG相相邻邻电电导

5、导乘乘积积变变YY变变特例：若三个电阻相等特例：若三个电阻相等( (对称对称) )，则有，则有 R = 3RYR31R23R12R3R2R1外大内小外大内小 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换桥桥 T 电路电路例例11k1k1k1kRE-+1/3k1/3k1kRE1/3k+-1k3k3kRE3k+- 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换例例2计算计算90电阻吸收的功率电阻吸收的功率141+20V909999-333141+20V909-110+20V90-i1i10901090101+eqRA210/20iA2.090102101+iW6.3)2.0(909022

6、1iP 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换例例3求负载电阻求负载电阻RL消耗的功率消耗的功率2A3020RL3030303040202A3020RL101010304020RLIL2A4010101040A1LIW402LLLIRP 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换2.5 2.5 电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联 1.1.理想电压源的串联和并联理想电压源的串联和并联串联串联等效电路等效电路并联并联21ssuuu 相同电压源才能并相同电压源才能并联联, ,电源中的电流不确定。电源中的电流不确定。注意uS2+_+_uS1+_u+_uuS1+_+

7、_iuS2+_u等效电路等效电路+skssuuuu21 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电压源与支路的串、并联等效电压源与支路的串、并联等效RiuiRRuuiRuiRuuSSSss+)()(21212211对外等效！对外等效！uS2+_+_uS1+_iuR1R2+_uS+_iuRuS+_i任意任意元件元件u+_RuS+_iu+_ 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换2. 2. 理想电流源的串联并联理想电流源的串联并联 相同的理想电流源才能串联相同的理想电流源才能串联, , 每个电每个电流源的端电压不能确定。流源的端电压不能确定。串联串联并联并联21ssiiiiS

8、1iS2iSni等效电路等效电路等效电路等效电路iiS2iS1i注意+.+sksnssiiiii21 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换3.3.电流源与支路的串、并联等效电流源与支路的串、并联等效R2R1+_uiS1iS2i等效电路等效电路RiSiS等效电路等效电路对外等效！对外等效！RRuiuRRiiRuiRuiisssss-+-+-+-)11 (21212211iSu_+任意任意元件元件 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换2.6 2.6 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 1. . 实际电压源实际电压源 实际电压源也不允许短路。

9、因其内阻小，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。若短路，电流很大，可能烧毁电源。usui0考虑内阻考虑内阻伏安特性：伏安特性：一个好的电压源要求一个好的电压源要求i+_u+_SuSR注意0SRiRuuSS- 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 实际电流源也不允许开路。因其内阻大，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。若开路，电压很高，可能烧毁电源。isui02 2. . 实际电实际电流流源源考虑内阻考虑内阻伏安特性：伏安特性：一个好的电流源要求一个好的电流源要求注意SRSSRuii-ui+_SRSi 第二章第二章 电

10、阻电路的等效变换电阻电路的等效变换3.3.电压源和电流源的等效变换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。程中保持不变。u=uS RS ii =iS GSui = uS/RS u/RS iS=uS /RS GS=1/RS实际实际电压电压源源实际实际电流电流源源端口特性端口特性i+_uSRS+u_iGS+u_iS比较比较可可得等效条件得等效条件 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电压源变换为电流源：电压源变换为

11、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：i+_uSRS+u_转换转换i+_uSRS+u_小结iGS+u_iSiGS+u_iS 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换iGS+u_iS等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。电流源开路，电流源开路， GS上有电流流过。上有电流流过。电流源短路电流源短路, , GS上无电流。上无电流。 电压源短路，电压源短路， RS上有电流；上有电流； 电压源开路，电压源开路， RS上无电流流过上无电流流过iS理想电压源与理想电流源不能相互转换。理想电压源与理想电流源不能相互转换。变换关系变

12、换关系 iS i表表现现在在注意i+_uSRS+u_方向：电流源电流方向与电压源电压方向相反。方向：电流源电流方向与电压源电压方向相反。数值关系数值关系 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换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=20V+15V_+8V775A3472AI？1.6A+_U=？5510V10V+_2.+_U2.52A6A 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换例例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10V1010V6A+_1.70V10+_66V10+_2A6V106A+_2. 第二

13、章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换106A1A107A1070V+_10V1010V6A+_1. 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换66V10+_6V+_60V10+_2A6V106A+_2.6V106A+_ 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换例例3求电路中的电流求电路中的电流I60V410I630V_+_40V4102AI630V_+_40V104102AI2A630V_+_A5 . 1206030-I 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换例例4 受控源和独立受控源和独立源一样可以进行电源转源一样可以进行电源转换；转换过程中注意不换；

14、转换过程中注意不要丢失控制量。要丢失控制量。求电流求电流 i1 1注意+_US+_R3R2R1i1ri1US+_R1i1R2/R3ri1/R3US+_Ri1+_(R2/R3)ri1/R332321RRRRRR+3321/)/(RrRRRUiS+SURriRRRi+31321/)/( 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换例例5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2k10V500I+_U+_+- II1.5k10V+_U+_1k1k10V0.5I+_UI+_101500 102000500+-IIIU 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的

15、等效变换2.7 2.7 输入电阻输入电阻 1.1.定义定义无无源源+-ui输入电阻输入电阻iuRin2.2.计算方法计算方法如果一端口内部仅含电阻，则应用电阻的串、并联如果一端口内部仅含电阻，则应用电阻的串、并联和和Y变换等方法求它的等效电阻；变换等方法求它的等效电阻； 对含有受控源和电阻的两端电路，用电压、电流法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，或在求输入电阻，即在端口加电压源，求得电流，或在端口加电流源，求得电压，得其比值。端口加电流源，求得电压，得其比值。 第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换例例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无源电无源电阻网络阻网络R2R3R1解解 先把有源网络