第2章 电路中等效的概念及其应用 电路理论 教学课件.pptVIP

电路理论 华中科技大学电气与电子工程学院 何仁平 第2章 电路中等效的概念及其应用 华中科技大学电气与电子工程学院 目 录 2.1 电路中等效的概念 2.2 电路元件的串联与并联 2.3 电源模型的等效互换 2. 4 电阻的?—Y等效变换 作业 P46，2－4题 P47，2－9题 Is R5 R4 I R1//R2//R3 I1+I3 R1 R3 Is R2 R5 R4 I3 I1 I + Rd Ed + R4 E4 R5 I - - IS R5 R4 I R1//R2//R3 I1+I3 - + Is R1 U1 + - R3 R2 R5 R4 I=？ U3 代入数值计算 已知：U1=12V， U3=16V， R1=2?， R2=4?， R3=4?， R4=4?， R5=5?， IS=3A 解得：I= – 0.2A (负号表示实际方向与假设方向相反) - + Is R1 U1 + - R3 R2 R5 R4 I=？ U3 UR4 + – 计算 功率 I4 =IS+I=3 +(-0.2)=2.8A UR4 = I4 R4 =2.8×4=11.2V P = IS UR4 =(-3) × 11.2= - 33.6W 负号表示输出功率 R4=4? IS=3A I= – 0.2A 恒流源 IS 的功率 如何计算 ? PIS= - 33.6W 10V + - 2A 2? I 讨论题 哪 个 答 案 对 ? ? ? + - 10V + - 4V 2? ? 无 源 ° ° ° 三端无源网络:引出三个端钮的网络， 并且内部没有独立源。 三端无源网络的两个例子： ? ，Y网络： Y型网络 ? 型网络 R12 R31 R23 i3 ? i2 ? i1? 1 2 3 + + + – – – u12? u23? u31? R1 R2 R3 i1Y i2Y i3Y 1 2 3 + + + – – – u12Y u23Y u31Y 下面是 ? ，Y 网络的变形： o o o o o o o o ? 型电路 (? 型) T 型电路 (Y 型) 这两种电路都可以用下面的 ? – Y 变换方法来做。 下面要证明：这两个电路当它们的电阻满足一定的关系时，是能够相互等效的。 等效的条件: i1? =i1Y , i2 ? =i2Y , i3 ? =i3Y , 且 u12? =u12Y , u23? =u23Y , u31? =u31Y * * 2011年9月 2011年9月 2.1 电路中等效的概念 2.2 电路元件的串联与并联 2.3 实际电源模型及其等效互换 2.4 电阻的Y—?等效变换 第2章 电路中等效的概念及其应用 ? 重点： 1.电路元件的串、并联； ⒉电压源和电流源的等效变换； ⒊ Y—? 变换; 一、二端网络的概念： 任何一个复杂的网络, 向外引出两个端钮， 则称为二端网络 ( 一端口)。网络内部没有独立源的二端网络,称为无源二端网络。反之，称为有源二端网络。 N + U _ I o o 二、等效的概念 如图所示，N1和N2为两个单口网络，尽管它们的内部结构可能不同，但只要它们端口处的电压-电流关系完全相同，从而它们对联接到端口上的任一外部电路的作用效果相同，则N1和N2就是两个互为等效的单口网络。这里所谓“完全等效”的含义是这一相同不应受外部电路的限制，即相同并不只是对某一特定的外部电路而言。 I + U _ N1 + U _ I N2 1. 电路特点: 一、 电阻串联 ( Series Connection of Resistors ) + _ R1 Rn + _ uk i + _ u1 + _ un u Rk (a) 各电阻顺序连接，流过同一电流 (KCL)； (b) 总电压等于各串联电阻的电压之和 (KVL)。 KVL u= u1+ u2 +…+uk+…+un 由欧姆定律 uk = Rk i ( k=1, 2, …, n ) 结论： Req=( R1+ R2 +…+Rn) =? Rk u= (R1+ R2 +…+Rk+…+ Rn) i = Reqi 等效 串联电路的总电阻等于各分电阻之和。 2. 等效电阻Req + _ R1 Rn + _ uk i + _ u1 + _ u1 u Rk u + _ Req i 3. 串联电阻上电压的分配 由 即 电压与电阻成正比 故有 例：两个电阻分压, 如下图 + _ u R1 R2 + - u1 - + u2 i o o o + _ u R1 Rn + _ u1 + _