简单电阻电路的分析方法.pptx

第2章简单电阻电路的分析方法 2 1串联电阻电路 2 4理想电源的串联和并联 2 5电压源与电流源的等效转换 2 3星形联接与三角形联接的电阻的等效变换 2 6两个电阻电路的例子 本章重点 2 2并联电阻电路 本章重点 电阻的串联 并联和串并联 电压源和电流源的等效变换 电阻的Y 变换 返回目录 1 电路特点 a 各电阻顺序连接 流过同一电流 KCL b 总电压等于各串联电阻上的电压之和 KVL 2 1串联电阻电路 SeriesConnection 2 等效电阻 equivalentresistance Req 等效 对外部电路 端钮 terminal 以外 效果相同 Req R1 R2 Rn Rk 3 串联电阻上电压的分配 等效电阻等于串联的各电阻之和 例两个电阻分压 voltagedivision 如下图所示 注意方向 4 功率关系 p1 R1i2 p2 R2i2 pn Rni2 p1 p2 pn R1 R2 Rn 总功率p Reqi2 R1 R2 Rn i2 R1i2 R2i2 Rni2 p1 p2 pn 返回目录 1 电路特点 a 各电阻两端分别接在一起 端电压为同一电压 KVL b 总电流等于流过各并联电阻的电流之和 KCL i i1 i2 ik in 2 2并联电阻电路 ParallelConnection 由KCL i i1 i2 ik in uGeq 故有 uGeq i uG1 uG2 uGn u G1 G2 Gn 即 设Gk 1 Rk k 1 2 n Geq G1 G2 Gk Gn Gk 1 Rk 2 等效电导 equivalentconductance Geq 等效电导等于并联的各电导之和 3 并联电阻的分流 currentdivision 由 电流分配与电导成正比 得 对于两电阻并联 有 4 功率关系 p1 G1u2 p2 G2u2 pn Gnu2 p1 p2 pn G1 G2 Gn 总功率p Gequ2 G1 G2 Gn u2 G1u2 G2u2 Gnu2 p1 p2 pn 要求 弄清楚串 并联的概念 R 4 2 3 6 2 R 40 40 30 30 30 30 解 通常有两种求入端电阻的方法 端口加电压求电流法 端口加电流求电压法 下面用加流求压法求Rab Rab U I 1 b R 当b0 正电阻 U I bI R 1 b IR 当b 1 Rab 0 负电阻 R等效 U I 一个不含独立源的二端 two terminal 电阻网络可以用一个电阻等效 一般情况下 小结 返回目录 2 3星形联接与三角形联接的电阻的等效变换 Y 变换 一 电阻的三角形 联接和星形 Y 联接 等效条件i1 i1Y i2 i2Y i3 i3Y 且u12 u12Y u23 u23Y u31 u31Y 二 Y电阻等效变换 equivalenttransformation 的条件 Y接 用电流表示电压 u12Y R1i1Y R2i2Y 接 用电压表示电流 i1Y i2Y i3Y 0 u23Y R2i2Y R3i3Y i3 u31 R31 u23 R23 i2 u23 R23 u12 R12 i1 u12 R12 u31 R31 1 2 三 电阻的三角形 联接和星形 Y 联接的等效变换 由式 2 解得 根据等效条件 比较式 3 与式 1 得由Y接 接的变换结果 或 类似可得到由 接 Y接的变换结果 或 由Y 由 Y 特例若三个电阻相等 对称 则有 R 3RY 外大内小 注意 1 等效是指对外部 端钮以外 电路而言 对内不成立 2 等效电路与外部电路无关 例桥T电路 bridge Tcircuit 返回目录 2 4理想电源的串联和并联 一 理想电压源的串 并联 串联 一般有uS uSk 注意参考方向 电压相同的电压源才能并联 且每个电源的电流不确定 并联 二 理想电流源的串 并联 可等效成一个理想电流源iS 注意参考方向 电流相同的理想电流源才能串联 并且每个电流源的端电压不能确定 串联 并联 例3 例2 例1 iS iS2 iS1 三 理想电源的串并联 返回目录 一 实际电压源模型 U US RiI 其外特性曲线如下 Ri 电源内阻 一般很小 2 5电压电源和电流电源的等效转换 本节讨论实际电压源模型和实际电流源模型的等效转换 二 实际电流源模型 I iS GiU Gi 电源内电导 一般很小 其外特性曲线如下 u uS Rii i iS Giu i uS Ri u Ri 通过比较 得等效的条件 iS uS Ri Gi 1 Ri 三 实际电压源和实际电流源模型间的等效变换 等效是指对外部电路的作用等效 即端口的电压 电流伏安关系保持不变 由电压源模型变换为电流源模型 由电流源模型变换为电压源模型 2 所谓的等效是对外部电路等效 对内部电路是不等效的 注意 开路的电流源可以有电流流过并联电导Gi 电流源短路时 并联电导Gi中无电流 电压源短路时 电阻Ri中有电流 开路的电压源中无电流流过Ri 3 理想电压源与理想电流源不能相互转换 例 应用利用电源转换可以简化电路计算 例1 I 0 5A U 20V 例2 注 受控源和独立源一样可以进行电源转换 U 1500I 10 U 2000I 500I 10 返回目录 2 6两个电阻电路的例子 例1求图示电路中Rf为何值时其获得最大功率 并求此最大功率 解 时 Rf获最大功率 得Rf Ri 即 直流电阻电路