电工学秦曾煌(第六版)上册_第二章

1、电工学秦曾煌(第六版)上册_第二章 主页 名目 第2章 电路的分析方法2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 电阻串并联连接的等效变换 电阻星型联结与三角型联结的等效变换 电源的两种模型及其等效变换 支路电流法 结点电压法 叠加原理 2.7 戴维宁定理与诺顿定理2.8 受控源电路的分析 2.9 非线性电阻电路的分析章名目 上一页 下一页 返回 退出 第2章 电路的分析方法本章要求： 1. 把握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等 电路的基本分析方法; 2. 了解实际电源的两种模型及其等效变换; 3. 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、 动态电阻的概念，以及简洁非线性电阻电路 的图解

2、分析法。 章名目 上一页 下一页 返回 退出 2.1.1 电阻的串联i 2.1 电阻串并联连接的等效变换 特点: + + (1)各电阻一个接一个地挨次相联； u1 r1 (2)各电阻中通过同一电流； u + (3)等效电阻等于各电阻之和； u2 r 2 r =r1+r2 (4)串联电阻上电压的安排与电阻成正比。 两电阻串联时的分压公式： i r1 r2 u1 u u2 u + r1 r2 r1 r2 u r 应用： 降压、限流、调整电压等。 章名目 上一页 下一页 返回 退出 2.1.2 电阻的并联i + i1 u i + u r i2 r1 r2 (3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和； 1

3、 1 1 r r1 r2 (4)并联电阻上电流的安排与电阻成反比。 两电阻并联时的分流公式： 特点: (1)各电阻联接在两个公共的结点之间； (2)各电阻两端的电压相同； 应用： 分流、调整电流等。 r2 i1 i r1 r2 r1 i2 i r1 r2章名目 上一页 下一页 返回 退出 2.1.3 电阻混联电路的计算例: 电路如图, 求u =? 解： 2 11 r' = 15 3 + r= + 4 41v u1 r' 1 u1= 41 2+r' = 11v r u = 3v u2 = 2+r 1 1 得 u = u2 = 1v 2+1 r' 2 + 1 u2

4、2 + 1 u r 章名目 上一页 下一页 返回 退出 例1:图示为变阻器调整负载电阻rl两端电压的 分压电路。 rl = 50 ,u = 220 v 。中间环节是变 阻器，其规格是 100 、3 a。今把它平分为四段， 在图上用a, b, c, d, e 点标出。求滑动点分别在 a, c, d, e 四点时, 负载和变阻器各段所通过的电流及负载 电压,并就流过变阻器的电流与其额定电流比较说明 使用时的平安问题。 解: (1) 在 a 点： ul = 0 vi ea + il = 0 a u 220 a 2.2 a rea 100 u e d c b a il+ ul rl 退出 章名目 上一

5、页 下一页 返回 解: (2)在 c 点： 等效电阻 r 为rca与rl并联， + e 再与 rec串联，即 il d rca rl 50 50 u c + r rec 50 b u r rca rl 50 50 l a l 75 u 220 i ec 2.93 a r 75 2.93 i l i ca 1.47 a 2 u l rl i l 50 1.47 73.5 v 留意，这时滑动触点虽在变阻器的中点， 但是 输出电压不等于电源电压的一半，而是 73.5 v。章名目 上一页 下一页 返回 退出 解: (3)在 d 点： rda rl 75 50 r red 25 rda rl 75 50

6、 55 + e u 220 il d i ed 4a r 55 u c + rda 75 b u r il i ed 4 a l a l rda rl 75 50 2.4 a 留意：因 rl 50 i da i ed 4 a 1.6 a i = 4 a 3a, ed rda rl 75 50 ed 段有被烧毁 u l rl i l 50 2.4 120 v 的可能。章名目 上一页 下一页 返回 退出 解: (4) 在 e 点： u 220 i ea 2.2 a rea 100u 220 il 4 .4 a rl 50 + u u l u 220 v e d c b a il + u r l l

7、 章名目 上一页 下一页 返回 退出 2.2 电阻星形联结与三角形联结的等换a c d b a roc d rob ia raib ic a rc y- 等效变换c ia arab rbcrca b b rb ib ic c 电阻y形联结 电阻 形联结章名目 上一页 下一页 返回 退出 2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换ia ia ra a a rab rbcrca b ibic b rc y- 等效变换c rb ib ic c 电阻y形联结 电阻 形联结 等效变换的条件： 对应端流入或流出的电流(ia、ib、ic)一一相等， 对应端间的电压(uab、ubc、uca)也一一相等。 经等

8、效变换后，不影响其它部分的电压和电流。章名目 上一页 下一页 返回 退出 2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换ia ia ra a a rab rbcrca b ibic b rc y- 等效变换c rb ib ic c 电阻y形联结 条 件 电阻 形联结 ra rb rab /( rca rbc ) rb rc rbc /( rab rca ) ra rc rca /( rab rbc )章名目 上一页 下一页 返回 退出 据此可推出两者的关系 2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换ia ia ra ib icrab rbc rca arc y- 等效变换c arab rbcrca

9、 b rb y ra rb rb rc rc ra rc ra rb rb rc rc ra ra ra rb rb rc rc ra rb b y rab rca ra rab rbc rca rbc rab rb rab rbc rca rca rbc rc rab rbc rca章名目 上一页 下一页 返回 ib ic c 退出 2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换ia ra a ia a rab rbcrca b ibic b rc y- 等效变换c rb ib ic c 电阻 形联结 电阻y形联结 将y形联接等效变换为 形联结时 若 ra=rb=rc=ry 时，有rab=rbc

10、=rca= r = 3ry; 将 形联接等效变换为y形联结时 若 rab=rbc=rca=r 时，有ra=rb=rc=ry =r /3章名目 上一页 下一页 返回 退出 对图示电路求总电阻r12 例 1:1 1 2 r12 2 1 c 2 1 1 2 d1 0.8 r12 0.4 2 2 1 1 0.4 1 0.8 2.4 1 1.4 r12 r12 2.684 由图： r12=2.68 2章名目 上一页 下一页 返回 退出 2 例2:计算下图电路中的电流 i1 。i1 4 d 4 a8 i1 4 d 5 a ra rc c c 5 + 12v b 4 rb b + 12v 解： 将联成 形a

11、bc的电阻变换为y形联结的等效电阻 rab rca 4 8 ra 2 rab rbc rca 4 4 8 4 4 8 4 rb 1 rc 2 4 4 8 4 4 8章名目 上一页 下一页 返回 退出 例2:计算下图电路中的电流 i1 。i1 4 d 4 a8 i1 4 d 5 a ra rc c c 5 + 12v b 4 rb b + 12v 解： r (4 2) (5 1) 2 5 (4 2) (5 1) 5 1 12 i1 a 1.2 a 4 2 5 1 5 章名目 上一页 下一页 返回 退出 2.3 电源的两种模型及其等效变换2.3.1 电压源模型电压源是由电动势 e rl u 和内阻

12、 r0 串联的电源的 电路模型。 u 电压源模型 抱负电压源 uo=e 由上图电路可得: 电压源 u = e ir0 若 r0 = 0 i o e 抱负电压源 : u e is r0 若 r0 rl ,u e , 电压源的外特性 可近似认为是抱负电压源。章名目 上一页 下一页 返回 退出 + e r0 i + 抱负电压源(恒压源) i + e _ + u _ e rlo u i 外特性曲线 特点: (1) 内阻r0 = 0 (2) 输出电压是肯定值，恒等于电动势。 对直流电压，有 u e。 (3) 恒压源中的电流由外电路打算。 例 1: 设 e = 10 v,接上rl 后，恒压源对外输出电流。 当 rl= 1 时， u = 10 v,i = 10a 电压恒定，电 当 rl = 10 时， u = 10 v,i = 1a 流随负载变化章名目 上一页 下一页 返回 退出 2.3