电工基础课件 学习单元二 简单电阻电路的分析

学习单元二简单电阻电路的分析学习模块1电阻串联、并联及其等效变换学习模块2

电阻星型联结与三角型联结的等效变换学习模块3电压源与电流源及其等效变换本单元教学目标分析知识目标12能力目标3素质目标掌握电阻串联、并联以及混联的化简了解电阻三角形连接和星形连接的等效变换掌握电压源和电流源等效变换的方法会测试电源外特性能用电源等效变换的方法计算电路中的电压、电流和功率等参数●培养团队合作意识

学习模块1电阻串联、并联及等效变换一、电阻的串联特点:1)各电阻一个接一个地顺序相联；两电阻串联时的分压公式：R=R1+R23)等效电阻等于各电阻之和；4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。R1U1UR2U2I+–++––RUI+–2)各电阻中通过同一电流；应用：降压、限流、调节电压等。二、电阻的并联两电阻并联时的分流公式：(3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。

特点:(1)各电阻联接在两个公共的结点之间；RUI+–I1I2R1UR2I+–(2)各电阻两端的电压相同；应用：分流、调节电流等。三、

电阻的混联Req=R1+(R3+R4)//R2特点:即有电阻的串联，又有电阻的并联自测题4，5学习模块2电阻星形联结与三角形联结的等效变换RO电阻

形联结Y-

等效变换电阻Y形联结ROCBADCADBIaIbIcbcRaRcRbaacbRcaRbcRabIaIbIc电阻星形联结与三角形联结的等效变换等效变换的条件：

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。经等效变换后，不影响其它部分的电压和电流。

等效变换aCbRcaRbcRab电阻

形联结IaIbIc电阻Y形联结IaIbIcbCRaRcRba电阻星形联结与三角形联结的等效变换据此可推出两者的关系条件

等效变换aCbRcaRbcRab电阻

形联结IaIbIc电阻Y形联结IaIbIcbCRaRcRba电阻星形联结与三角形联结的等效变换Y

Ya等效变换acbRcaRbcRabIaIbIcIaIbIcbcRaRcRb将Y形联接等效变换为

形联结时若Ra=Rb=Rc=RY时，有Rab=Rbc=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

电阻星形联结与三角形联结的等效变换

等效变换acbRcaRbcRabIaIbIcIaIbIcbcRaRcRba例1：对图示电路求总电阻R12R122

122

2

1

1

1

由图：R12=2.68

R12CD12

1

1

0.4

0.4

0.8

2R1210.8

2.4

1.4

1

2122.684

例2：计算下图电路中的电流I1。I1–+4

5

8

4

4

12Vabcd解：将联成

形abc的电阻变换为Y形联结的等效电阻I1–+4

5

RaRbRc12Vabcd例2：计算下图电路中的电流I1。I1–+4

5

8

4

4

12Vabcd解：I1–+4

5

Ra2

Rb1

Rc2

12Vabcd学习模块3

电压源与电流源及其等效变换电压源

电压源模型由上图电路可得:U=E–IR0

若R0=0理想电压源:U

EU0=E

电压源的外特性IUIRLR0+-EU+–

电压源是由电动势E和内阻R0串联的电源的电路模型。

若R0<<RL，U

E，可近似认为是理想电压源。理想电压源O电压源理想电压源（恒压源）例1：(2)输出电压是一定值，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决定。特点:(1)内阻R0

=0IE+_U+_设

E=10V，接上RL

后，恒压源对外输出电流。RL

当RL=1

时，U=10V，I=10A

当RL=10

时，U=10V，I=1A外特性曲线IUEO电压恒定，电流随负载变化电流源IRLU0=ISR0

电流源的外特性IU理想电流源OIS

电流源是由电流IS和内阻R0并联的电源的电路模型。由上图电路可得:若R0=

理想电流源:I

IS

若R0>>RL，I

IS

，可近似认为是理想电流源。电流源电流源模型R0UR0UIS+－理想电流源（恒流源)例1：(2)输出电流是一定值，恒等于电流IS

；(3)恒流源两端的电压U由外电路决定。特点:(1)内阻R0

=；设

IS=10A，接上RL

后，恒流源对外输出电流。RL当RL=1

时，I=10A，U=10V当RL=10

时，I=10A，U=100V外特性曲线

IUISOIISU+_电流恒定，电压随负载变化。一、独立电源的串联和并联注意：只有电压值相等的电压源才能同极性并联只有电流值相等的电流源才能同方向串联1、电压源的串联：

代数和3、电压源的并联和电流源的串联2、电流源的并联：

代数和二、独立源的等效变换1、电压源与任何线性元件或支路并联时，可等效成电压源2、电流源与任何线性元件或支路串联时，可等效成电流源三、电压源与电流源的等效变换由图a：

U=E－IR0由图b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–电压源等效变换条件:E=ISR0RLR0UR0UISI+–电流源②等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。③理想电压源与理想电流源之间无等效关系。①电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。

注意事项：例：当RL=时，电压源的内阻R0

中不损耗功率，而电流源的内阻R0

中则损耗功率。④任何一个电动势E和某个电阻R串联的电路，都可化为一个电流为IS和这个电阻并联的电路。R0+–EabISR0abR0–+EabISR0ab例1:求下列各电路的等效电源解:+–abU2

5V(a)+

+–abU5V(c)+

a+-2V5VU+-b2

(c)+

(b)aU5A2

3

b+

(a)a+–5V3

2

U+

a5AbU3

(b)+

例2:试用电压源与电流源等效变换的方法计算2

电阻中的电流。解:–8V+–2

2V+2

I(d)2

由图(d)可得6V3

+–+–12V2A6

1

1

2

I(a)2A3

1

2

2V+–I2A6

1

(b)4A2

2

2

2V+–I(c)例3：

解：统一电源形式试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中1

电阻中的电流。2

+-+-6V4VI2A

3

4

6

12A3

6

2AI4

2

11AI4

2

11A2

4A解：I4

2

11A2

4A1I4

2

1A2

8V+-I4

11A4

2AI2

13A例3:

电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω

，R＝1Ω。(1)求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS；(3)计算各元件功率，分析功率平衡。解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：aIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UIS