《电路》第二章等效变换.pptVIP

第二章电阻电路的等效变换 us1 is2 is1 us2 is is=is2-is1 例: 2.6 实际电源的两种模型及其等效变换 一个实际电压源，可用一个理想电压源uS与一个电阻R 串联的支路模型来表征其特性, uS 表示实际电压源空载或开路时的端电压，R是电源内阻。当它向外电路提供电流时，它的端电压u总是小于uS ，电流越大端电压u 越小。 一、实际电压源的电路模型 u=uS – R i Ri: 电源内阻,一般很小。 i + _ uS R + u _ 实际电压源实测的端纽伏安关系并不是一条与I轴平行的直线，而是一条稍微向下倾斜的直线。如图所示： uS u i 二 、 实际电流源的电路模型 一个实际电流源，可用一个电流为 iS 的理想电流源和一个内电导 G 并联的模型来表征其特性, iS表示实际电流源短路时输出电流。当它向外电路供给电流时，并不是全部流出，其中一部分将在内部流动，随着端电压的增加，输出电流减小。 i=iS – G u G: 电源内电导,一般很小。 i G + u _ iS 实际电流源是一条稍微向下倾斜的直线，如下图所示： iS i u 三 、实际电压源和实际电流源模型的等效变换 本小节将说明实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换，所谓的等效是指端口的电压、电流在变换过程中保持不变。 u=uS – R i i = iS – Gu i = uS /R – u/R 通过比较，得等效的条件： iS= uS /R , G=1/R i + _ uS R + u _ i G + u _ iS * 第2章 电阻电路的等效变换 ? 重点： 2. 电阻的串、并联 4. 电压源和电流源的串联和并联及其等效变换 3. Y—? 变换 1. 等效变换的概念 5. 输入电阻 目录 2.1 引言 2.2 电路的等效变换 2.7 输入电阻 2.3 电阻的串联和并联 2.4 电阻的Y形连接和△形连接的等效变换 2.5电压源、电流源的串联和并联 2.6 实际电源的两种模型及其等效变换 2.1 引言 1. 线性电路： 由时不变线性线性元件、线性受控源和和独立电源组成的电路，称为时不变线性电路，本书简称线性电路。 2. 电阻电路：如果构成电路的无源元件均为线性电阻，则称为线性电阻电路（或简称电阻电路）。 本章为简单电阻电路的分析与计算，着重介绍等效变换的概念 几个概念： 3. 直流电路：当电路中的独立源都是直流电源时，称为直流电路。 一、一端口网络：在电路分析中，我们可以把由多元件组成但只有两个端纽与外部连接的电路作为一个整体看待，称为一端口网络。 2. 2 电路的等效变换 图(a)中画虚线的部分就是一个一端口网络，它可一般用图(b)中的N来表示。 Rs + _ uS R1 R2 R3 R4 R5 b a (a) + _ uS N Rs a b (b) 网络内部没有独立源的二端网络, 称为无源二端网络。 u1 _ N1 + i1 u2 _ N2 + i2 二、一端口等效电路：如果一个一端口网络N1的端纽伏安关系和另一个一端口网络N2端纽伏安关系相同，则称N1与N2是相互等效的一端口网络。 不少电路可以看成是由两个或两个以上一端口网络连接而成的。如上图所示，便可以看成是由a，b端纽左边的一端口网络和a，b右端的一端口网络相联接而形成的。 说明： 1. 两对端纽具有相同的伏安关系表现在几何上就是在u，i 平面上 它们具有完全相同的两条曲线。 2. 相互等效的电路在电路中对外部的作用是完全相同的。 思考题： + _ u 2? 4V N1 + _ u 3? 4V N1 如上图所示两个一端口网络N1和N2，已知N1：当u＝2V时，i＝－1A; N2:当u＝2V时，i＝－1A；即两个网络具有相同的电压和电流，问这两个网络是否等效？ 一、 电阻串联 ( Series Connection of Resistors ) R1 Rn Rk 1. 电路特点: + _ + _ uk i + _ u1 + _ un u (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)。 故有： u=(R1+R2+…+Rn) i=Req i 2.3 电阻的串联和并联 Req=( R1+ R2 +…+Rn) =? Rk 结论：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 + _ un u Rk 等效 u + _ Req i 4. 功率关系 p1=R1i2， p2=R2i2，?， pn=Rni2 p1: p2 : ? : pn= R1 : R2 : ? :Rn 3. 串联电阻上电压的分配 i + -