简单电阻电路的等效电路.ppt

0,第二章 简单电阻电路的等效变换,2.1 电路等效变换的基本概念 2.2 电阻的串联和并联 2.3 电阻的Y形连接和形连接的等效变换 2.4 电源的等效变换 2.5 含受控源电路的等效变换,2,2.1 电路等效变换的基本概念,单口网络：只有一个端口与外部电路连接的电路。 单口网络又称为二端网络。,如图所示，两个单口网络N1和N2，如果伏安特性完全相同 ，则称这两个单口网络是等效的 。,注意：等效是指对外电路等效，内部结构不一定一样。,8,伏安关系,由 Ri=R1i+R2i 得 R =R1+R2,2.2 电阻的串联和并联,2.2.1 电阻的串联,u= R i,10,两个电阻串联时的分压公式：,2.2.1 电阻的串联,12,对于n个电阻的串联，伏安特性为,电阻串联电路的等效电阻为,第k条支路的电压为,2.2.1 电阻的串联,13,2.2.2 电阻的并联及等效,16,2.2.2 电阻的并联分流公式,两电阻并联时的分流公式：,17,电阻并联时用电导计算比较方便。,用电导表示两个电阻并联时的分流公式,2.2.2 电阻的并联分流公式,18,2.2.2 电阻的并联,扩展到n个电阻并联的一般情况，则等效电导/阻为 ：,电阻并联的极端情况,19,【例2.2.1】,某分流器电路如例2.2.1电路图所示，求电流i1、i2和消耗在6电阻上的功率。,例2.2.1电路图,解：,20,【例2.2.1】,利用分流公式可求电流:,6电阻上的功率为：,根据上述计算可知,32,2.3 电阻的Y形连接和形连接的等效变换,如何求a、b端口的入端等效电阻Req呢？,33,2.3.1 平衡电桥电路,34,2.3.1 平衡电桥电路,平衡电桥电路的条件：相对桥臂上电阻元件的电阻值乘积相等。,可以用以下两种方法求端口的入端等效电阻,35,平衡电桥,（1）由于i5=0A，将c、d支路视为开路,（2）由于ucd0V，可以将c、d支路视为短路,36,【例2.3.1】,求图 (a)所示单口网络的等效电阻。,解：,图 (b)正好为平衡电桥电路，将c、d支路的8电阻作开路，则,39,2.3.2 Y等效变换,若不满足电桥平衡条件，则采用Y(形T形)等效电路，可以将上述互连的电阻电桥简化为单个等效电阻。,Y形网络的两种形式,42,形网络的两种形式,43,1. Y 等效变换,比较和Y形两个网络，在网络中的每一对节点间的电阻必须等于Y网络中对应的节点间的电阻值。,44,2. Y等效变换,若R1=R2=R3 ，称为平衡Y形网络，则：,48,【例2.3.2】,求例2.3.2所示电路图中40V电压源提供的电流i和功率。,例2.3.2电路图,49,【例2.3.2续】,利用电阻串联并联简化方法，可计算出a、b两端的等效电阻并画出等效电路图,作业 2.1， 2.2， 2.5， 2.6,53,2.4 电源的等效变换,1n个电压源的串联及等效,2.4.1 含理想电压源的电路等效,54,2电压源与元件的并联,电压源与元件或子电路的并联及等效,电压源与元件或子电路并联等效为电压源本身。 若并联的元件也是电压源，则要求两个电压源的极性和大小相同，否则违背KVL，其等效电路为其中任一电压源。,55,2.4.2 含理想电流源的电路等效,1电流源的并联及等效,并联电流源的等效电流是各电流源电流的代数和，因此电流源并联支路可以用一个等效的电流源替代,56,2.4.2 电流源与元件的串联,电流源与元件或子电路串联等效为电流源本身,电流源与元件或子电路的串联及等效,57,等效电路,(a),(b),(c),(d),59,由左图 u= uS RS i,由右图 u = RP iS RPi,电压源模型,等效变换条件:,uS = RPiS,电流源模型,RS = RP,2.4.3 实际电源两种模型的等效变换,60, 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。, 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。, 等效关系只对外电路而言， 对电源内部则是不等效的。,如 当RL= 时，电压源模型内阻 RS 中不损耗功率，而电流源模型的内阻 RP 中则损耗功率。, 任何一个理想电压 源uS 和某个电阻 R 串联的电路，都可化为一个理想电流源iS 和这个电阻R并联的电路。,注意事项,62,解:,b,求下列各电路的最简等效电路,63,解:,解:,2. 将下列的电压源等效变换为电流源。,1. 将下列的电流源等效变换为电压源,64,【例2.4.1】,等效电路过程,解:,将图 (a)所示电路简化为最简单形式。,(a),(b),65,【例2.4.1续】,等效电路过程,(b),(c),(d),(e),66,例2.4.2电路图,利用电源的等效变换求例2.4.2所示电路中的电流 i。,【例2.4.2】,67,等效简化并求解,85,一般情况下，前述的所有电源等效变换规律同样适用于含受控源电路 ，其受控源之间的等效变换如下图所示,注意：将电路进行化简时，当受控源还被保留时，不要把受控源的控制量消除掉。,2.5 含受控源电路的等效变换,86,【例2.5.1】,化简例2.5.1(a)所示的单口网络，r为常数，求其最简单的电路形式。,解:对原电路逐步进行等效变换，等效过程如图所示，图 (c)中：,非关联,87,【例2.5