第2章电阻电路的等效变换ppt课件

退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-1 2-1 引言引言2-2 2-2 电路的等效变换电路的等效变换2-3 2-3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联2-4 2-4 电阻的形联结和电阻的形联结和形联结的等效变换形联结的等效变换2-5 2-5 电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联2-6 2-6 实际电源的两种模型及其等效变换实际电源的两种模型及其等效变换2-7 2-7 输入电阻输入电阻第二章第二章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换2-1 引言2-2 电路的等效变换2-3 电阻的串联和并联21退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页 理解等效变换的思想；掌握应用等效变换的方法理解等效变换的思想；掌握应用等效变换的方法分析电路；掌握输入电阻的求法。分析电路；掌握输入电阻的求法。实际电源的两种模型及其等效变换。实际电源的两种模型及其等效变换。含受控源的输入电阻的求法。含受控源的输入电阻的求法。讲课讲课5 5学时，习题学时，习题1 1学时。学时。理解等效变换的思想；掌握应用等效变换的方法分析电2退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-1 2-1 引言引言(时不变时不变)线性电路：线性电路：时不变线性无源元件、线性受控时不变线性无源元件、线性受控源、独立电源。源、独立电源。(线性线性)电阻电路：电阻电路：电路中的无源元件均为线性电阻。电路中的无源元件均为线性电阻。直流直流电路：电路：电路中的电路中的独立电源均为直流电源。独立电源均为直流电源。2-1 引言(时不变)线性电路：时不变线性无源元件、线性3退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-2 2-2 电路的等效变换电路的等效变换等效变换等效变换：当电路中某一部分用其当电路中某一部分用其等效电路等效电路代替后，代替后，未被替代部分的电压、电流和功率均应保持不变。未被替代部分的电压、电流和功率均应保持不变。等效电路：等效电路：与代替的电路结构不同，但它们的外特性与代替的电路结构不同，但它们的外特性完全相同。完全相同。+-Requ+-uSR i对外等效对外等效对内不等效对内不等效+-R1R2R3R4R5u+-uSR i2-2 电路的等效变换等效变换：当电路中某一部分用其等效4退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-3 2-3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联一、一、电阻的串联电阻的串联 等效电阻等于各电阻之和。等效电阻等于各电阻之和。+-R1u1+-u2+-un+-uiR2RnReq+-ui2-3 电阻的串联和并联一、电阻的串联 等效电阻等于各5退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页 分压公式。分压公式。+-+-+-两个电阻的分压公式。两个电阻的分压公式。2-3 2-3 电阻的串联和并电阻的串联和并联联 分压公式。+-+-+-两个电阻的分压公式。2-3 电6退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页二、二、电阻的并联电阻的并联2-3 2-3 电阻的串联和并电阻的串联和并联联 等效电导等于各电导之和，即等效电阻的倒数等于等效电导等于各电导之和，即等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。各并联电阻的倒数之和。Geq+-uiG1i1i2in+-uiG2Gn二、电阻的并联2-3 电阻的串联和并联 等效电导等于各7退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-3 2-3 电阻的串联和并电阻的串联和并联联 分流公式分流公式两个电阻的分流公式。两个电阻的分流公式。+-2-3 电阻的串联和并联 分流公式两个电阻的分流公式。8退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-3 2-3 电阻的串联和并电阻的串联和并联联+-R1R3R2R4R5RSUS惠斯通电桥惠斯通电桥R1、R2、R3、R4所在支路称为所在支路称为桥臂桥臂。R5支路称为支路称为对角线支路对角线支路。电桥的平衡条件：电桥的平衡条件：R1 R4=R2R3 可以证明，此时，对角线支路中可以证明，此时，对角线支路中电流为零，电流为零，R5可看作开路或短路。可看作开路或短路。例：例：求图示电路端口求图示电路端口a a、b b间的等效电间的等效电阻阻Rab。解：解：2-3 电阻的串联和并联+-R1R3R2R4R5RSUS9退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-4 2-4 电阻的电阻的形联结和形联结和形联结的等效变换形联结的等效变换电阻电阻Y Y形联结形联结R1R2R3i1i2i3123Y-Y-电阻等效变换的条件：电阻等效变换的条件：流入对应端子的电流分别流入对应端子的电流分别相等，即相等，即 ，对应端子之间具有相同的，对应端子之间具有相同的的电压的电压u12、u23和和u31。电阻电阻 形联结形联结R31R12R23123i12i23i312-4 电阻的形联结和形联结的等效变换电阻Y形联结R10退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-2-电阻的电阻的Y Y形联结和形联结和形联结的等效变形联结的等效变换换Y-Y-电阻相互转换的公式推导电阻相互转换的公式推导R1R2R3i1i2i3123R31R12R23123i12i23i312-电阻的Y形联结和形联结的等效变换Y-电阻相互11退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-2-电阻的电阻的Y Y形联结和形联结和形联结的等效变形联结的等效变换换 根据根据Y Y形联结的电阻确形联结的电阻确定定 形联结的电阻的公式。形联结的电阻的公式。2-电阻的Y形联结和形联结的等效变换 根据Y形12退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-2-电阻的电阻的Y Y形联结和形联结和形联结的等效变形联结的等效变换换 根据根据 形联结的电阻确形联结的电阻确定定Y Y形联结的电阻的公式。形联结的电阻的公式。2-电阻的Y形联结和形联结的等效变换 根据形13退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-2-电阻的电阻的Y Y形联结和形联结和形联结的等效变形联结的等效变换换例：例：求图示桥形电路的总电阻求图示桥形电路的总电阻R12。解：解：R12R1R3R42-电阻的Y形联结和形联结的等效变换例：求图示桥形14退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-5 2-5 电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联一、电压源的串联一、电压源的串联+-uS1+-uS2+-uSn12+-uS12 若若uSk的参考方向与的参考方向与uS的参考方向一致，的参考方向一致，则则uSk前取前取“+”“+”号；不一致时取号；不一致时取“-”“-”号。号。只有激励电压相等且极性一致的电压源才允许并只有激励电压相等且极性一致的电压源才允许并联，其等效电路为其中任一电压源。联，其等效电路为其中任一电压源。2-5 电压源、电流源的串联和并联一、电压源的串联+-u15退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-5 2-5 电压源、电流源的串联和并电压源、电流源的串联和并联联二、电流源的并联二、电流源的并联 若若iSk的参考方向与的参考方向与iS的参考方向一致，则的参考方向一致，则iSk前取前取“+”“+”号；不一致时取号；不一致时取“-”“-”号。号。只有激励电流相等且方向一致的电流源才允许串只有激励电流相等且方向一致的电流源才允许串联，其等效电路为其中任一电流源。联，其等效电路为其中任一电流源。iS1iS2iSn12iS122-5 电压源、电流源的串联和并联二、电流源的并联 16退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-6 2-6 实际电源的两种模型及其等效变换实际电源的两种模型及其等效变换实际实际电源电源+-uiuOiU0uOiUocIsc开路电压开路电压短路电流短路电流 根据此伏安特性曲线，可以用电压源和电阻的串根据此伏安特性曲线，可以用电压源和电阻的串联组合或电流源和电导的并联组合作为实际电源的电联组合或电流源和电导的并联组合作为实际电源的电路模型。路模型。2-6 实际电源的两种模型及其等效变换实际+-uiuOi17退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页一、一、电压源模型电压源模型+-+-USRui2-6 2-6 实际电源的两种模型及其等效变实际电源的两种模型及其等效变换换uOiUSuOiIS二、二、电流源模型电流源模型三、两种组合等效变换的条件三、两种组合等效变换的条件+-ISGui一、电压源模型+-+-USRui2-6 实际电源的两种模18退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页当当 i=0 时，时，u=Uoc=US2-6 2-6 实际电源的两种模型及其等效变实际电源的两种模型及其等效变换换当当 u=0 时，时，i=Isc=IS电压源模型和电流源模型的等效关系只是电压源模型和电流源模型的等效关系只是对对外外电路电路而言，对电源而言，对电源内部则是内部则是不等效的。不等效的。注意注意例：例：端子端子 开路时，两电路对外均不发出功率，但开路时，两电路对外均不发出功率，但电源内部，电压源发出功率为零，电流源发出功率电源内部，电压源发出功率为零，电流源发出功率 ；短路时，电压源发出功率短路时，电压源发出功率 ，电流源发出功率为零。，电流源发出功率为零。+-+-USRui+-ISGui当 i=0 时，u=Uoc=US2-6 实际电19退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页等效变换等效变换时，注意两电源时，注意两电源参考方向的参考方向的对对应关系，应关系，即即IS的参考方向由的参考方向由US的负极指向的负极指向正极。正极。理想电压源与理想电流源之间没有等效理想电压源与理想电流源之间没有等效的关系，的关系，因为对理想电压源因为对理想电压源(R=0)来讲，来讲，其短路电流其短路电流 Isc 为无穷大；而对理想电流源为无穷大；而对理想电流源(R=)来讲，其开路电压来讲，其开路电压Uoc为无穷大，为无穷大，都都不能得到有限的数值不能得到有限的数值。2-6 2-6 实际电源的两种模型及其等效变实际电源的两种模型及其等效变换换恒压性：恒压性：理想电压源两端并联元件，其等效电路为理想电压源两端并联元件，其等效电路为理想电压源本身。理想电压源本身。+-+-USRui+-ISGui等效变换时，注意两电源参考方向的对应关系，即IS的参考方向20退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-6 2-6 实际电源的两种模型及其等效变实际电源的两种模型及其等效变换换恒流性：恒流性：理想电流源串联元件，其等效电路为理想电理想电流源串联元件，其等效电路为理想电流源本身。流源本身。+-+-+-+-+-+-+-+-2-6 实际电源的两种模型及其等效变换恒流性：理想电流源21退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页例例1：待求支路电流为待求支路电流为I4。2-6 2-6 实际电源的两种模型及其等效变实际电源的两种模型及其等效变换换+-+-+-+-+-例1：待求支路电流为I4。2-6 实际电源的两种模型及22退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页解：解：例例2：试用电压源与电试用电压源与电流源等效变换的方法流源等效变换的方法计算图示电路中计算图示电路中1 电电阻上的电流阻上的电流 I。2-6 2-6 实际电源的两种模型及其等效变实际电源的两种模型及其等效变换换2 6VI2A 3 4 6+-4V+-1 abb2 8VI1A 2 4+-1 ab2 I2A 3 4 6 1 a2A1A2 I4A4 2 1 ab1A解：例2：试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中123退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-6 2-6 实际电源的两种模型及其等效变实际电源的两种模型及其等效变换换I2 1 ab3Ab2 8VI1A 2 4+-1 aI2A4 4 1 ab1A2-6 实际电源的两种模型及其等效变换I21ab3A24退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页该等效变换方法适用于受控电源，但应注意在变换该等效变换方法适用于受控电源，但应注意在变换过程中保留控制量所在支路。过程中保留控制量所在支路。2-6 2-6 实际电源的两种模型及其等效变实际电源的两种模型及其等效变换换例例3：如图，已知如图，已知uS=12V，R=2，ic=2uR，求，求uR。解：解：+-RiuS+-uRR+-Ric+-icRiuS+-uRR该等效变换方法适用于受控电源，但应注意在变换过程中保留控制25退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录主主 页页2-7 2-7 输入电阻输入电阻一、一端口一、一端口网络或网络或二端网络二端网络 对一个端口来说，从其一个端子流对一个端口来说，从其一个端子流入的电流一定等于从另一个端子流出的入的电流一定等于从另一个端子流出的电流，电流，这种具有向外引出一对端子的电这种具有向外引出一对端子的电路或网络称为一端口网络或二端网络。路或网络称为一端口网络或二端网络。二、一端口的输入电阻二、一端口的输入电阻 当一个端口内部仅含电阻或还有受控源，但不含当一个端口内部仅含电阻或还有受控源，但不含任何独立电源，则端口电压与端口电流之比即为一端任何独立电源，则端口电压与端口电流之比即为一端口的输入电阻。口的输入电阻。+-uii2-7 输入电阻一、一端口网络或二端网络 26退退 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