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文档简介
§2-1引言§2-2电路的等效变换§2-3电阻的串联和并联§2-4电阻的Y形联结和△形联结的等效变换§2-5电压源、电流源的串联和并联§2-6实际电源的两种模型及其等效变换§2-7输入电阻第二章电阻电路的等效变换11.线性电阻电路§2-1引言仅由线性电阻、独立源和线性受控源构成的电路称为线性电阻电路,简称电阻电路。2.线性电阻电路的分析方法分析依据:电阻的VCRKCL和KVL分析方法:等效变换,化简电路的方法21.n端电路(网络)i入=i出对于二端网络,必有:端口二端网络也称为一端口网络。§2-2电路的等效变换1n2.电路的等效变换1nA中的电压和电流均保持不变。
1)电路等效的概念1n等效3
2)电路等效的条件
两个n端电路相互等效,当且仅当它们具有完全相同的端子伏安关系(VCR)时。在求解电路时,将待求电路以外的部分用一个较为简单的等效电路替代,可以简化电路的分析和计算。
3)电路的等效变换用等效电路的方法求解电路时,电压和电流保持不变的部分仅限于等效电路以外,即“对外等效”。若要求解被替代的那部分电路的电压或电流,必须回到原电路。4
1)串联电路的特点i+_uR1Rn+_uk+_u1+_unRk①各电阻顺序连接,流过同一电流(KCL);②串联总电压等于各电阻电压之和(KVL)。§2-3电阻的串联和并联1.电阻的串联5根据KVL,可得串联电路的端口VCR为:等效
2)等效电阻u+_Reqii+_uR1Rn+_uk+_u1+_unRk串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。结论6
3)电压分配关系串联电阻的电压与其电阻成正比,因此串联电阻电路可作分压电路。两个电阻的分压公式:+_uR1R2+u1--u2+表明7p1=R1i2,p2=R2i2,,pn=Rni2p1:p2::pn=R1:R2::Rn总功率:p=Reqi2=(R1+R2+…+Rn
)i2=R1i2+R2i2+
+Rni2=p1+p2++pn串联电路消耗的总功率等于各串联电阻消耗功率的总和。各串联电阻消耗的功率与其电阻大小成正比。
4)功率8i1inR1R2RkRni+ui2ik_
①各电阻两端为同一电压(KVL);②并联总电流等于各并联电阻的电流之和(KCL)。i=i1+i2+…+ik+…+in2.电阻的并联
1)并联电路的特点9根据KCL,可得并联电路的端口VCR为:=(G1+G2+…+Gk
+…+Gn)ui+u_Req=Gequ
2)等效电阻i1inR1R2RkRni+ui2ik_等效i=G1u+G2u+…+Gku+…+Gnu并联电路的等效电导等于各并联电导之和。结论10
3)电流分配关系并联电阻的电流与其电导成正比,并联电阻电路可作分流电路。两个电阻的分流公式:i2i1iR1R2表明11p1=G1u2,p2=G2u2,,pn=Gnu2p1:p2::pn=G1:G2::Gn总功率:p=Gequ2=(G1+G2+…+Gn
)u2=G1u2+G2u2+
+Gnu2=p1+p2++pn并联电路消耗的总功率等于各并联电阻消耗功率的总和。各并联电阻消耗的功率与其电导大小成正比。
4)功率123.电阻的串、并联(混联)例1求图示各支路的电流。i1+-i2i3i4i518
6
5
4
12
165V解13例2求:I1
,I4
,U4+_2R2R2R2RRRI1I2I3I412V_U4+_U2+_U1+解①分流方法②分压方法14例3图示为桥式电路,已知R1R3=R2R4,求Rab。短路开路bacdR1R4R2R3电桥满足R1R3=R2R4,称为解ii2ibacdR1R4R2i1R3R电桥平衡,c、d两点等电位。bacdR1R4R2R3151.电阻的Y形联结和形联结Y(星)形联结(三角)形联结
R1R2R3123R12R31R23123§2-4电阻的Y形联结和△形联结的等效变换16
形联结(
形)
T形联结(Y形)
Y形和形联结的变形:当Y形和
形联结的电阻之间满足一定的关系时,它们可以相互等效。注意17R12R31R23123i1
i2
i3
u23
+–+–u12
i1Yi2Yi3Y+–u12Y+–u23Y+–u31Yi1
=i1Y
,i2
=i2Y
,i3
=i3Y
,
u12
=u12Y
,u23
=u23Y
,u31
=u31Y
等效条件:2.电阻Y-
等效变换的条件–+u31
R1R2R312318Y接:用电流表示电压u12Y=R1i1Y–R2i2Y
接:用电压表示电流i1Y+i2Y+i3Y=0
u31Y=R3i3Y–R1i1Y
u23Y=R2i2Y–R3i3Y
i3
=u31
/R31–u23
/R23i2
=u23
/R23–u12
/R12i1
=u12
/R12–u31
/R31(2)(1)R12R31R23123i1
i2
i3
u23
+–+–u12
–+u31
i1Yi2Yi3Y+–u12Y+–u23Y+–u31YR1R2R312319i3
=u31
/R31–u23
/R23i2
=u23
/R23–u12
/R12i1
=u12
/R12–u31
/R31(1)(3)由(2)式可联立解得:根据Y-
等效的条件,与(1)式比较可得:20由此可得Y
等效变换的计算公式:或简记方法:21同理可得
Y等效变换的计算公式:或简记方法:22若三个电阻相等(对称),则有桥T电路1/3k
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