电路电阻电路的等效变换课件.
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1、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2-4 电阻的Y形联结和形联结的等效变换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2-7 输入电阻 本章的要求：本章的要求： 线性电阻电路：线性电阻电路：由线性电阻元件、线性受控源和独由线性电阻元件、线性受控源和独立电源组成的电路立电源组成的电路，称为线性电阻电路，简称电阻电路，称为线性电阻电路，简称电阻电路。独立电源在电阻电路中所起的作用与其它电阻元件完全独立电源在电阻电路中所起的作用与其它电阻元件完全不同，它是电路的输入或激励。独立电源所产生的电压不
2、同，它是电路的输入或激励。独立电源所产生的电压和电流，称为电路的输出或响应。线性电阻电路的和电流，称为电路的输出或响应。线性电阻电路的响应响应与激励之间存在与激励之间存在线性关系线性关系，利用这种线性关系，可以简，利用这种线性关系，可以简化电路的分析和计算。化电路的分析和计算。 线性电路线性电路：由线性无源元件、线性受控源和独立由线性无源元件、线性受控源和独立电源组成的电路。电源组成的电路。 线性无源元件线性无源元件：R为常数的电阻元件、为常数的电阻元件、L为常数的为常数的电感元件和电感元件和C为常数的电容元件。为常数的电容元件。22 电路的等效变换电路的等效变换 单口网络（单口网络（one-
3、port network）：只有两个端钮与其它只有两个端钮与其它电路相连接，且从任一端钮流进的电流等于另一端钮流出的电流，电路相连接，且从任一端钮流进的电流等于另一端钮流出的电流，这种网络称为二端网络（这种网络称为二端网络（two-terminal network），也称为单口），也称为单口网络，简称单口。网络，简称单口。 电阻单口网络电阻单口网络的特性由端口电压电流关系的特性由端口电压电流关系u=f（i）(简称为简称为VCR)来表征来表征(它是它是u-i平面上的一条曲线平面上的一条曲线)。N1N2等效VCR相同 等效单口网络：等效单口网络：当两个单口网络的当两个单口网络的VCR关系完全相同时
4、，称关系完全相同时，称这两个单口是互相等效的。这两个单口是互相等效的。 利用单口的等效来简化电路分析利用单口的等效来简化电路分析：将电路中的某些单口：将电路中的某些单口用其等效电路代替时，不会影响电路其余部分的支路电压和用其等效电路代替时，不会影响电路其余部分的支路电压和电流，但由于电路规模的减小，则可以简化电路的分析和计电流，但由于电路规模的减小，则可以简化电路的分析和计算。算。 单口的等效电路：单口的等效电路：根据单口根据单口VCR方程得到的电路，称方程得到的电路，称为该单口的等效电路。单口网络与其等效电路的为该单口的等效电路。单口网络与其等效电路的VCR方程方程完全相同。一般来说，等效单
5、口内部的结构和参数并不相同，完全相同。一般来说，等效单口内部的结构和参数并不相同，谈不上什么等效问题。谈不上什么等效问题。即：即：“等效等效”只对外，不对内。只对外，不对内。 2-3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联 1.1 电阻的串联（电阻的串联（series connection） 两个二端电阻首尾相联，各电阻流过同一电流的联接两个二端电阻首尾相联，各电阻流过同一电流的联接方式，称为电阻的串联方式，称为电阻的串联。图。图(a)表示表示n个线性电阻串联形成个线性电阻串联形成的单口网络。的单口网络。 由电路（由电路（a）可求得端口的）可求得端口的VCR方程为：方程为： RiiRRRRiRiRi
6、RiRuuuuunnnn )( 321332211321其中其中 nkkRiuR1 上式表明上式表明n个线性电阻串联的单口网络，就端口特性个线性电阻串联的单口网络，就端口特性而言，等效于一个线性二端电阻，其电阻值由上式确定。而言，等效于一个线性二端电阻，其电阻值由上式确定。 1.2 2个电阻串联的等效变换个电阻串联的等效变换URRRU2111 URRRU2122 2.1 线性电阻的并联（线性电阻的并联（parallel connection) 两个二端电阻首尾分别相联，各电阻处于同一电压下两个二端电阻首尾分别相联，各电阻处于同一电压下的连接方式，称为电阻的并联的连接方式，称为电阻的并联。下图表
7、示。下图表示n个线性电阻的个线性电阻的并联。并联。 求得端口的求得端口的VCR方程为：方程为： 其中其中 上式表明上式表明n个线性电阻并联的单口网络，就端口特性个线性电阻并联的单口网络，就端口特性而言，等效于一个线性二端电阻而言，等效于一个线性二端电阻，其电导值由上式确定。，其电导值由上式确定。 GuuGGGGuGuGuGuGiiiiinnnn )( 321332211321nkkGuiG1 两个线性电阻并联单口的等效电阻值，也可用以下公两个线性电阻并联单口的等效电阻值，也可用以下公式计算式计算 2121RRRRR2.2 2个电阻的并联个电阻的并联IRRRI2121 IRRRI2112 211
8、11 RRR 3线性电阻的串并联线性电阻的串并联 由若干个线性电阻的串联和并联所形成的单口网络，由若干个线性电阻的串联和并联所形成的单口网络，就端口特性而言，等效于一个线性二端电阻就端口特性而言，等效于一个线性二端电阻，其等效电阻，其等效电阻值可以根据具体电路，多次利用电阻串联和并联单口的等值可以根据具体电路，多次利用电阻串联和并联单口的等效电阻公式计算出来。效电阻公式计算出来。例例2-l 电路如图电路如图2-3所示。所示。 已知已知R1=6 , R2=15 ， R3=R4=5 。 试求试求ab两端和两端和cd两端的等效电阻。两端的等效电阻。 根据各电阻中的电流、电压是否相同来判断电阻的串联或
9、根据各电阻中的电流、电压是否相同来判断电阻的串联或并联。并联。图图23Rab=R1+R2/（R3+R4）Rcd=R3/（R2+R4）5510156612104334RRR610151015342342234RRRRR12662341abRRR125515)55(156)(4324321abRRRRRRRR 显然，显然，cd两点间的等效电阻为：两点间的等效电阻为：45155)515(5)(423423cdRRRRRRR1555作业中存在的问题作业中存在的问题4. 名词使用不当名词使用不当,例如使用例如使用: “不相关联不相关联”， “不关联不关联” 等名词等名词;3. 乱用标点符号乱用标点符号;
10、1. 作业本封面上作业本封面上“系系”、 “班班”的填写不正确的填写不正确;2. 字迹潦草字迹潦草;5. “表示表示”不一定是不一定是“就是就是”;6.有些同学的有些同学的“关联方向关联方向”和和“非关联方向非关联方向”的概的概念不念不 清楚清楚;7. 在在u、i之值还未知时，就断定之值还未知时，就断定ui0或或ui0。2-4 电阻的电阻的Y联接和联接和联接的等效变换联接的等效变换 电阻的星形（电阻的星形（Y）联接）联接:将三个电阻的一端连在一起，将三个电阻的一端连在一起，另一端分别与外电路的三个结点相连，就构成星形联接，另一端分别与外电路的三个结点相连，就构成星形联接，又称为又称为Y形联接，
11、如图形联接，如图2-17(a)所示。所示。 电阻的三角形（电阻的三角形（）联接联接:将三个电阻首尾相连，形将三个电阻首尾相连，形成一个三角形，三角形的三个顶点分别与外电路的三个结成一个三角形，三角形的三个顶点分别与外电路的三个结点相连，就构成三角形联接，又称为点相连，就构成三角形联接，又称为形联接，如图形联接，如图(b)所所示。示。 图图217 电阻的星形联接和电阻的三角形联接构成一个电阻三电阻的星形联接和电阻的三角形联接构成一个电阻三端网络。一般来说，电阻三端网络的端口特性，可用联系端网络。一般来说，电阻三端网络的端口特性，可用联系这些电压和电流关系的两个代数方程来表征。这些电压和电流关系的
