第二章 电阻电路的等效变换.ppt

1、第二章 电阻电路的等效变换,本章介绍电路的等效变换的概念，。内 容包括：电阻和电源的串、并联，电源的等 效变换、一端口输入电阻的计算。,目录,本章作业：,28第四版（26）、 211 第四版（29） 、 212 第四版（210） 、 213 第四版（211） 、 215(a)、(b) 第四版（ 213(a)、(b) ）,22 电路的等效变换,电路分析方法之一,等效变换,则：N1和N2可相互替代。,N1与N2可以等效变换。,若：u1=u2，i 1=i 2；,三端网络时：,若：u 12=u12,u 23=u23,u 31=u31,i 1=i 1,i 2=i 2,i 3=i 3,N1与N2可以等效变

2、换。,两个电路互为等效是指：,（1）两个结构参数不同的电路在端子上有相同 的电压、电流关系，因而可以互相代换；,应用等效电路的概念，可以把由多个元件组 成的电路化简为只有少数几个元件甚至一个元 件组成的电路，从而使所分析的问题得到简化。,（2）代换的效果是不改变外电路（或电路未变 化部分）中的电压、电流和功率。,注意：,等效只是针对外电路而言，对其内部电路是不等效的。,对外等效，但内部电流不等效,对外等效，但内部电压不等效,应用电路等效变换的方法分析电路时，只可用变换后的电路求解外部电路的电压、电流；求解内部电路的电压、电流时要在原电路中求解。,23 电阻的串联和并联,R=R1+R2,或：G=

3、G1+G2,式中G、G1、G2为R、R1、R2的电导，G的单位为：西门子 S 。,等电位点的概念:,a、b为自然等电位点, Ua=Ub,可见：自然等电 位点之间可以看 成短路，也可以 看成断路。,强迫等电位点,UaUb,Ua=Ub,a、b为强 迫等电位点,利用自然等电位点的概念可以简化电路。,例1,若以d为参考点， 则Ua=Ub=Uc；a、 b、c为自然等电 位点。,I=10A,例2,求：Rab=?,图中c、d、e为 自然等电位点； 电路可变换为：,24 电阻的Y形连接和形连接的等效变换,可见：对于复杂电路，应用电阻Y（T ）的等效变换可以化简为串、并联就能分析的电路。,电阻Y（T ）等效变换

4、公式,等效条件,解出,Y ,三个电阻相等时：, Y,三个电阻相等时：,25 电压源、电流源的串联和并联,一、电压源的串、并联,u=u1+ u2+ u3,理想电压源并联的条件：,1、电压源的极性相同；,2、电压源的大小相同。,u=u1= u2= u3,i = i 1+ i 2+ i 3,理想电压源并联使用时可以增大输出电流，即：增大输出的功率。,二、电流源的串、并联,i = i 1+ i 2 i 3,u= u1+ u2+ u3,i = i 1= i 2= i 3,理想电流源串联的条件：,1、电流源的极性相同；,2、电流源的大小相同。,理想电流源串联使用时可以增大输出电压，即：增大输出的功率。,三

5、、含有理想电压源、电流源电路的等效变换,例：,求：i 3 及两个电流源 发出的功率。,解：求i 3 时电路可以简化为：,i 3= i S2 i S1,电流源的功率是内部电路，应在原电路中求解。,26 实际电源的两种模型及其等效变换,求：i 1、i 2,解:方法一：,将N1变换成电流源；,i 2=i 1+i S,i 1=i 2i S,方法二：,将N2变换成电压源；,电压源与电流源变换公式：,变换条件,u = u ,i = i ,i =i Su G,即：i S为电压源的短路电流；电阻不变。,uS=i SR,即：u S为电流源的开路电压；电阻不变。,注意：,1、电压源、电流源变换前后要保证对外的电压

6、、 电流大小、方向均不改变。,2、变换只是对外等效，对内部不等效。,3、理想电压源、理想电流源之间不能变换。,4、含有受控源时，不能把受控源的控制支路变 换掉。,5、独立源变换后仍是独立源，受控源变换后仍 是受控源。,例1：,试利用电源的等效变换求I。,续前：,例2：,求：电流I=？,解：将左边受控电流 源变换为受控电 压源。,不能变换成电压源,I=0.5A,27 输入电阻,输入电阻,一端口网络(二端网络)含源、无源,当一端口内仅含电阻时，利用电阻的串、并联或电阻的Y变换，便可求出它的等效电阻。,等效电阻,R=R1+R2/(R3+R4),(电压、电流法),外加电源时；,输入电阻,从数值上看：,等效电阻=输入电阻,从概念上看：,输入电阻=一端口网络端口 电压与电流的比值,等效电阻=可以替代一端口 网络的一个电阻,二者含义不同,例1：,求：输入电阻Rin,Rin = 2/2=1,用电压、电流法：,=3U,可以看出：,受控源具有二重性；既有电源性，又有电阻性。因此，求含有受控源的一端口网络的输入电阻时，只能用电压、电流法。即：在端口外加电压，求端口电压与电流的比值。而不能直接用电阻的串、并联。,例2：,I=I1+