2-01用网络等效简化电路分析.ppt

成都信息工程学院 控制工程系 1 上节课内容回顾 线性时不变电阻的VCR 独立电压源的特点 独立电流源的特点 受控源在电路分析时 可暂时当成什么处理 2 第二章用网络等效简化电路分析 主要内容 1 电阻连接及等效变换2 电源模型及等效变换3 单口网络及等效变换 3 特点 1 所有电阻流过同一电流 定义 多个电阻顺序相连 流过同一电流的连接方式 a b 2 等效电阻 3 所有电阻消耗的总功率 4 电阻分压公式 2 1电阻连接及等效变换书53 61 一 电阻串联连接及等效变换 4 特点 1 所有电阻施加同一电压 a b 2 等效电导 3 所有电阻消耗的总功率 4 电阻分流公式 二 电阻并联连接及等效变换 定义 多个电阻首端相连 末端相连 施加同一电压的连接方式 5 定义 多个电阻部分串联 部分并联的连接方式 例 求等效电阻R 7k 三 电阻混联及等效变换 6 1 电阻的星形 三角形连接 a 星形连接 T形 Y形 b 三角形连接 形 形 四 电阻的星形 三角形联接及等效变换 P68 71 7 2 从Y形连接变换为 形连接 已知三个电阻R1 R2和R3 求三个电阻R12 R23和R31 变换式 R2 R3 R31 R23 R12 R1 由等效概念 有 8 3 从 形连接变换为Y形连接 已知三个电阻R12 R23和R31 求三个电阻R1 R2和R3 变换式 R2 R3 R31 R23 R12 R1 由等效概念 有 9 5 20 4 解得 i 2A i1 0 6A 解 将三角形连接变换为星形连接 如 图示电路 求i1 i2 20 4 5 i2 1A u31 30V 10 练习 求等效电阻Ri Ri Ri Ri Ri 30 Ri 1 5 11 2 并联 只有电压数值 极性完全相同的独立电压源才可并联 所连接的各电压源流过同一电流 us1 us2 a b 等效变换式 us us1 us2 us 一 电源模型及等效变换 1 串联 一 独立电源的连接及等效变换 1 独立电压源 2 2电源模型及等效变换 12 2 串联 只有电流数值 方向完全相同的独立电流源才可串联 所连接的各电流源端为同一电压 is1 a b 保持端口电流 电压相同的条件下 图 a 等效为图 b is2 is i 等效变换式 is is1 is2 2 独立电流源 1 并联 13 实际电压源模型可等效为一个理想电压源Us和电阻Rs的串联组合 u Us iRs其中 Rs直线的斜率 a b Us Rs Us 2 电路模型 二 实际电源模型及等效变换 1 实际电压源模型 1 伏安关系 14 i Is u Rs Is uGs其中 Gs直线的斜率 a b Is Rs Is 2 电路模型 1 伏安关系 2 实际电流源模型 实际电流源模型可等效为一个理想电流源Is和电阻Rs的并联组合 Rs称为实际电流源的内阻 15 等效条件 保持端口伏安关系相同 等效变换关系 Us IsRs Rs Rs 2 Is Rs Us Rs 图 1 伏安关系 u Us iRs 图 2 伏安关系 u Is i Rs IsRs iRs 即 Is Us RsRs Rs 1 1 已知电压源模型 求电流源模型 3 实际电源模型的等效变换 16 等效条件 保持端口伏安关系相同 等效变换关系 Is Us Rs Rs Rs 2 Is Rs Us Rs 图 1 伏安关系 i Is u Rs 图 2 伏安关系 i Us u Rs Us Rs u Rs 即 Us IsRsRs Rs 1 2 已知电流源模型 求电压源模型 17 练习 利用等效变换概念化简下列电路 1 2 4 3 5 2 10V 16V 4A 8 9 3A 5 2A 8 32V 16V 3A 18 注意 1 等效条件 对外等效 对内不等效 2 实际电源可进行电源的等效变换 3 实际电源等效变换时注意等效参数的计算 电源数值与方向的关系 4 理想电源不能进行电流源与电压源之间的等效变换 5 与理想电压源并联的支路对外可以开路等效 与理想电流源串联的支路对外可以短路等效 19 无源单口网络的化简 可化简为1个电阻 1 纯电阻单口网络 电阻串并联 T形 形等效 2 含受控源的无源单口网络方法1 等效变换法方法2 外加电源法方法3 递推法 含源单口网络的化简 可化简为1个实际电源 2 3单口网络及等效变换 20 等效的定义 如果一个单口网络N和另一个单口网络N 的电压 电流关系完全相同 亦即它们在u i平面上的伏安特性曲线完全重叠 则这两个单口网络便是等效的 尽管这两个网络可以具有完全不同的结构 但对任一外电路M来说 它们却具有完全相同的影响 没有丝毫差别 a b R 21k 等效条件 对外等效 对内不等效 21 Ri Ri 1 5 1 无源单口网络的纯电阻电路等效变换 练习 求等效电阻Ri Ri 7k 22 例1 将图示单口网络化为最简形式 解 外加电压u 有 u i1 i2 2 无源单口网络的含受控源电路等效变换 KCL 等效电阻 输入电阻 23 例2 将图示单口网络化为最简形式 解 由等效电路 最简形式电路为 KVL 等效电阻 24 2i0 i0 i1 i3 i2 例3 将图示单口网络化为最简形式 解 递推法 设i0 1A a b c d 则uab 2V i1 0 5A i2 1 5A ucd uca uab 4V i3 0 5A i i2 i3 2A 则 u 3i ucd 10V 故单口网络的最简形式如右图所示 此处利用方法法3 递推法 设控制量为已知量 等效电阻 25 例 求电压u 电流i 解 由等效电路 在闭合面 有 基本分析思想 运用等效概念将含受控源电路化简 变换为只有一个单回路或一个独立节点的最简形式 然后进行分析计算 二 含受控源简单电路的分析 26 Us 解 由等效电路 有 由原电路 有 练习 图示电路 求电压Us 27 三 电阻的连接及等效变换 串联 并联 混联