《电路分析》谭永霞PPT02课件.ppt

1、本章主要介绍电路等效。在此基础上，讨论了电阻连接的三种分析方法(串并联法、伏安法和等电位法)、分压分流公式、简单电阻电路分析、电阻Y型连接及其等效互换、实际电压源和实际电流源等效互换、无独立源的二端网络输入电阻。最后，介绍了运算放大器的基本概念和观测分析方法，包括理想运算放大器电路。第二章，电路的等效分析，等效概念和电阻，独立电源的等效，无独立电源的二端网络的输入电阻，电阻的星形连接和三角形连接的等效互换，带运算放大器的电路分析，电路的对偶性，主要内容，等效(以二端网络为例):如果两个二端网络的N1端口和N2端口之间的伏安关系完全相同，注：(1)N1和N2的等效是对外的，即对外电路，N1可以用

2、N2代替，反之亦然。1.电阻器1的串联和分压。电阻串联等效电路，I，I，u，u，R1，R2，rn，req，U2，u1，un，(a)，(b)，21的等效概念和电阻的等效分析。根据等效概念，上图(a)中的双端网络可以等效于图(b)。图(b)中的Req是图(a)中的等效电阻。2。串联电阻的分压公式如上图(a)所示，任何一个串联电阻Rk都有一个分压公式(前提：uk和U方向相同)，其中N个电阻之和与U个串联电阻的总分压公式表明，电阻电压与其电阻值成正比，电阻越大，电压越大。3.串联电阻电路的功率上图(b)中电路消耗的功率是图(a)中Rk消耗的功率。可以看出，等效电阻消耗的功率总和是等效的必然结果。例21

3、电路如下图所示。当电源电压us=100 V时，当R1 R2 R3 R410 k转换开关s连接到点1、2和3时，输出空载电压(即开路电压)要求分别为10 V、1 V和0.1 V。尝试找出R1、R2、R3和R4的价值。因为输出是无负载的，所以R1、R2、R3和R4串联在一起。当连接点3时，输出电压为，当S与点2连接时，输出电压需要U30.1V。因此，当S与点1连接时，输出电压为，4。平衡电桥，c、R1、R2、R3、R4、d、a、b、U1、U2、U3、U4、如果I=0、c、R1、R2、R3、R4、d、a、b、I=0、R、(b)、(c)和(a)、(b)和(c)以上是彼此等效的(前提条件：R1 /R2=

4、R3/R4，即R1、R4、R2、R3)从上面可以看出，平衡电桥的等效电路如下：(a)、(b)、(c)、R1并联和分流电阻1。并联电阻的等效电路，a，b，I，G1，G2，GN，I1，I2，in，a，b，I，Geq，(a)，(b)。根据等效概念，上图(a)的等效电路如图(b)所示。R1和R2并联后的电阻(用符号/表示)可从上式R2/R2(常用公式)、2获得。并联电阻的分流公式如图(a):概化：从分流公式可以看出，并联电导(或电阻)的电流与其电导成正比(或与其电阻成反比)，且电导越大(电阻越小)，如果并联电阻Rk为零(电导为零，即短路)，其它并联电阻中的电流为零。R2/R2分流公式：从分流公式可以得

5、到下图。并联电阻的分流公式有、I2、I1、R1和R2，以上两个公式是常用的。串联电阻和串联电路串联电阻的分析串联电阻和并联电阻的整体称为串联。串并联电路的分析基础：等效、KCL、KVL、欧姆定律、分流和分压。下面是一个例子：在例子22中，计算电路r上的电压u。(1)电压表未连接；(2)连接，内阻RV=10k；(3)连接，内部电阻RV=30 k。解决方案(1)未连接：(2)连接，V，V，V，V，V，/，RV=10 k，U，U，(3)连接，RV=30 k，/，V，RV=30 k，U。结论：电压表的内部电阻越大，测量值越大。例23尝试找出等效电阻Rab在图(a)所示电路的端子a和b处；(2)如果a和

6、b之间的输入电压u是10V，试着找出每个电阻的电流和cd线中的电流。(1)端子a和b的等效电阻可通过电阻串联和并联的简化方法获得。简化流程如图(b)、(c)和(d)所示。根据图(d)，i1，I2，i3，i4，i5，i6，I，u，(a)，i7，a，b，c，d，e，i1，I2，i3，i4，i5，i6，I，u，(a)，i7，a，a，a。图(b)、(b)中有，u，u，u，e，e，d，I，i1，a，b，I2，i3，i4，i5，i6，u，i1，I2，i3。I1，I5，I2，I3，I4，美国，该电路是一个两段梯形电路，可以根据线性电路的比例(均匀性)用观察法来求解。通过观察，假设，b，c、a、是2.5倍。线

7、性电路的比例应为2.5倍。也就是说，有I1 12.5A、I2 7.5A、I3 5A、I4 2.5A和I5 2.5A.用串并联等效电路解决这个问题要复杂得多。1.独立电源串联和并联1。电压源串联和并联的等效电源(如下图所示)，A，B，(I任意)，(1)，(2)，A，A，B，B，(I任意)，I，I，22是独立的，电压源与一个元件或二端网络连接后的等效电路N(不短路)仍为电压源。2.电流源串联和并联的等效电源(如下图所示)(1)、美国、美国、I、A、B、B、(任意)、uab、(I)、(2)、(任意)、uab、(3)、在一个元件或二端网络N(无开路)之后的电流源串的等效电路仍然是电流源。电源的串并联电

8、源的串并联和等效电源的等效简化如下例所示：US1、US2、US1、(a)、(b)、(c)、(d)、US1实际上来自图(a)实际电压源、电流源及其等效互换1。实际电压源的电路模型如图(a)所示，其无功功率为：(1)相应的伏安特性曲线如图(b)所示。图(a)中的Rs1称为电源的内阻。us、rs1、u、I、u、I、us(开路点)、(短路点)，实际电流源的电路模型见左图，其伏安关系为：or (2)、0、(a)、(b)、2。与公式(1)和公式(2)相比，等效条件为：或(2)。实际流量源及其相应的伏安特性曲线如下图所示。图中的Rs2称为电源的内部电阻。实际电压源相当于实际电流源，us，RS，Rs，Rs，短

9、路电流的是实际电压源(注意对应方向同)，is，us，实际电流源相当于实际电压源，Rs，Rs，开路电压的是美国实际电流源(注意对应方向同)，us，is，(3理想压力源和流量源不能等效互换(请思考为什么？)；实际控制的压力和流量源可以等效交换，这类似于独立源的交换。理想的受控压力和流量源不能互换。4.使用压力和流量源转换来解决问题，尝试将下图(a)所示的双端网络转换为最简单的形式。实际压力和流量源转换用于将图表(a)转换为图表(b)、(c)和(d)。元素如图所示。图(c)和(d)是图(a)的最简单形式。a，b，is，R1，R2，图(a)，a，b，is，R1，R1，R2，usr2is，usr2is，

10、R2，r0r1r2，a，a，b，b，r0r1r2，(a)，(b)，(c)，U，U，I1，从以上两个例子可以看出，当用电压和电流源转换来解决问题时，电路应该简化到最简单的形式(如下两条电路所示)，而要解决的量就在其中。或1。电阻Y，等效转换公式根据等效概念，电阻Y连接和电阻Y连接的等效转换公式可以得到如下(详见本书，下图(a)为电阻星形(Y)连接，图(b)为三角形()连接，均为三端网络。(a)、(b)，1，1，2，2，3，3，R1，R2，R3，R12，R23，R31，此处省略):23星形连接和三角形连接之间的等效互换电阻，1。Y型连接被称为Y型连接的R1、R2和R3。询问R12、R23和R31。

11、公式：2。Y-连接的称为R12、R23、R31。获得：R1，R2，y型接头的R3。公式：3。对称性Y及其等价互换对称性Y:对称性：对称性Y及其等价变换公式：2。转换应用(举例说明)示例27尝试找出图(a)中红线所示的双端网络的等效电阻Rab和电流I。rab，I，1，2，3，4，a，(a)，a，b，rab，1，I，3，2，4，5，(b)，图(a)的解等价于图(b)。在图中，r11.5，r21，r30.6，a，b，rab，1，I，3，2，4，5，(b)，r11.5，r21，r30.6，(c)，(d)，图(b)是一个串并联电路。从图(d)中，有a，a，b，b，rab，rab，1，1，5，4，4，I，

12、返回图(c)，或者直接从图(c)、(d)和图(a)中找到I，另外还有三个转换没有独立电源的双端网络(用N0表示)可以等效为一个电阻(如下图所示)，该电阻称为双端网络的输入电阻，用R1表示。输入电阻是端口的等效电阻Rab。输入电阻的串并联分析如果N0仅由电阻元件组成(用NR表示)，输入电阻一般可通过串并联电阻或y转换简化(如示例210中的Rab)获得，这种获得ri的方法简称为串并联法。24无独立电源的双端网络的输入电阻，a，b，R i，a，b，串并联法，2。输入电阻的伏安分析如果在N0中除电阻外还有受控源，则输入电阻不能用串并联法计算。根据欧姆定律，输入电阻R i等于输入电压与电流之比，所以u(或I)可以设置在N0端口，u和I之间的相关性可以得到，而u和I不相关。这种分析方法称为伏安法或外部供电法。下图是伏安法的示意图。u，I，u，I，输入电流I(或u)，所以NR网络的输入电阻R，I一般采用串并联法求解，不需要使用伏安法，但对于一些特殊的NR网络，有时使用伏安法比较简单(见下例)。对于有受控源的N0网络，由于不能用串并联法求解，必须用伏安法。实施例28图(a)中的每个电阻为1。试着找出a端和g端的输