用网络等效简化电路分析ppt课件

电阻电路分析第二章 用网络等效简化电路分析网络等效的本质本质：当某单口网络输出电压电流关系（ VCR）确定时，用VCR相同的单口去代替该单口，则未被替换部分的工作情况不受影响，但分析可变得简单。替换：含源线性电阻单口，电阻单口图 2 1思考：接口 u， i由什么决定，如何决定？ VCR曲线交点2.1 电阻分压电路与分流电路o 电阻分压电路（高中物理知识 +注意参考方向）(1)先确定整体电路的参考极性及电压大小。(2)利用分压公式求分压大小，根据局部整体参考极性一致性确定支路电压的正负号。图 2 2支路电压求法步骤：公式：2.1电阻分压电路与分流电路ab+-R1=2k欧R2=4K欧R3=4k欧已知： Uab = 10V，求 U1,U2,U3 ?+-U图 2 72.1电阻分压电路与分流电路o 电阻分流电路（注意习惯电导的表达方式）电导并联：表征电阻元件对 “ 电 ” 的 “ 导通 ” 能力的参数 ,G=1/R;i=Gu.直观记忆：并联越多，整体导通能力越强，电导增加。电导：2.1电阻分压电路与分流电路o 分流公式 图 2 7(1)先确定整体电路的参考方向及电流大小。(2)利用分流公式计算支路电流大小，根据局部整体参考方向一致性确定支路电流的正负号。求支路电流步骤2.1电阻分压电路与分流电路R1=2k欧R3=4k欧如图，求 i1,i2,i3 ?+-R2=4k欧i=10A图 2 12.2电阻单口网络o 电路分析的简化方法（单口等效）：p基本概念：只有两个端钮与其它电路相连接的网络，称为 二端网络 。当强调二端网络的端口特性，而不关心网络内部的情况时，称二端网络为 单口网络 ，简称为单口(One-port)。思考： 端口特性 指什么？2.2电阻单口网络o 单口网络的等效等效VCR相同等效单口网络 ：当两个单口网络的 VCR关系完全相同时，称这两个单口是互相等效的 .1 22.2电阻单口网络二、独立电源的串并联o 独立电压源的串联n个独立电压源的串联单口网络，等效于一个独立电压源，其电压等于各电压源电压的代数和。图 2 13其中与 uS参考方向相同的电压源 uSk取正号，相反则取负号。 2.2电阻单口网络二、独立电源的串并联ab+ +- -+-ab5V 6V7V8V U求 U?2.2电阻单口网络二、独立电源的串并联o 独立电流源的并联n个独立电流源的并联单口网络，等效于一个独立电流源，其电流等于各电流源电流的代数和。与 iS参考方向相同的电流源 iSk取正号，相反则取负号。 图 2 142.2电阻单口网络二、独立电源的串并联例 2-6 电路如图 2-16(a)所示 ,P63.已知 iS1=10A, iS2=5A, iS3=1A, G1=1S, G2=2S和 G3=3S， 求电流 i1和 i3。 图 2 162.2电阻单口网络三、含源线性电阻单口 (重点 )由一些独立电源和线性电阻元件组成的线性电阻单口网络 ，可以等效为一个线性 电阻和电压源的串联 ，或者等效为一个线性 电阻 和电流源的并联 。可以通过计算端口 VCR方程，得到相应的等效电路。基本方法：（ 1）用外加电源法求出单口的 VCR方程（ 2）根据 VCR关系画出等效电路。例 2-7 图 2-17(a)单口网络中 。 已知 uS=6V， iS=2A， R1=2,R2=3。求单口网络的 VCR方程 ,并画出单口网络的等效电路。 图 2 172.2电阻单口网络三、含源线性电阻单口 (重点 )含源线性电阻单口等效实例解：在端口外加电流源 i， 写出端口电压的表达式 其中 : 根据上式所得到的单口网络等效电路是电阻 Ro和电压源 uoc的 串联，如图 (b)所示。 例 2 8 图 2-18(a)单口网络中 ,已知 uS=5V,iS=4A,G1=2S, G2=3S。求单口网络的 VCR方程 ,并画出单口的等效电路。 解 :在端口外加电压源 u，用 2b 方程写出端口电流的表达式为 其中 : 根据上式所得到的单口等效电路是电导 Go和电流源 iSC的并联，如图 (b)所示。 图 2 18例 2-9 求图 2 19(a)和 (c)所示单口的 VCR方程，并画出单口网络的等效电路。 解：图 (a)所示单口的 VCR方程为 根据电压源的定义，该单口网络的等效电路是一个电压为 uS的电压源，如图 (b)所示。 图 2 19图 (c)所示单口 VCR方程为 根据电流源的定义，该单口网络的等效电路是一个电流为 iS的电流源，如图 (d)所示。 图 2 192.2电阻单口网络含源线性电阻单口两种等效电路的等效变换相应的两种等效电路，如图 (b)和 (c)所示。含源线性电阻单口可能存在两种形式的 VCR方程，即 2.2电阻单口网络含源线性电阻单口两种等效电路的互换p请验证 VCR关系是否相同p注意变换后的电源参考方向例 2 10 用电源等效变换求图 2-21(a)单口网络的等效电路。 将 电压源与电阻的串联等效变换为电流源与电阻的并联。将 电流源与电阻的并联变换为电压源与电阻的串联等效。图 2 21o 关键：电路中的某个线性电阻单口网络能够用其等效电路来代替时， 不会改变端口和电路其余部分的电压和电流。2.2电阻单口网络用单口等效电路简化电路分析2.2电阻单口网络用单口等效电路简化电路分析例 2 11 求图 2-22(a)电路中电流 i 。 图 2 22例 2 12 求图 2-23(a)电路中电压 u。 (2) 再将电流源与电阻并联等效为一个电压源与电阻串联，得到图 (c)所示单回路电路。由此求得 解： (1)将 1A电流源与 5电阻的串联等效为 1A电流源。 20V电压源与 10电阻并联等效为 20V电压源，得到图 (b)电路。图 2 23第 2章复习o 电阻分压公式o 电导分流公式o 单口等效（ VCR）o 求等效电路：无电源的电阻电路 -串联并联公式含源线性电阻电路 - 外加电源法p 外加电源法1）外加电压源或电流源2）求出