电路分析第四章.
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1、1第四章第四章 分解方法及单口网络分解方法及单口网络24-1 分解的基本步骤suU12+-uiRN1N2Us+-像像N1和和N2这种由于案件相连接组成，对外只有两个这种由于案件相连接组成，对外只有两个端钮的网络整体称为二端网络或单口网络。端钮的网络整体称为二端网络或单口网络。/siUR312Q/ssuUiUR/sURsU04分解的基本步骤：分解的基本步骤：（1）把给定网络划分为两个单口网络）把给定网络划分为两个单口网络N1和和N2（2）分别求出）分别求出N1和和N2的的VCR（计算或测量）；（计算或测量）；（3）联立两者的）联立两者的VCR或由它们伏安特性曲线的交或由它们伏安特性曲线的交点，求
2、得点，求得N1和和N2的端口电压和电流；的端口电压和电流；（4）分别求解）分别求解N1和和N2内部各支路电压、电流。内部各支路电压、电流。54-2 单口网络的单口网络的VAR电路中含受控源时，受控源和控制量必须电路中含受控源时，受控源和控制量必须同时同时位于单口网络内或外电路（可为端口变量）。位于单口网络内或外电路（可为端口变量）。当单口网络的结构和参数未知时，可以通过实当单口网络的结构和参数未知时，可以通过实验的方法测出，验的方法测出，一般单口网络的一般单口网络的VARVAR可表示为：可表示为： U=UU=UX X+R+RX X I I单口网络的单口网络的VARVAR是由它本身决定，是由它本
3、身决定，和外电和外电路无关，因此我们可以在路无关，因此我们可以在任何外接电路任何外接电路的的情况下求它的情况下求它的VARVAR。UINabI6例例 ：求图示单口网络的求图示单口网络的 VARR1=10 uS =20Vui2i1ia b解：解： 由于单口网络的由于单口网络的VARVAR与外接电路无关，可假设外与外接电路无关，可假设外接电流源来求解接电流源来求解R2=10 iSKCL: i1+i=i2 KVL: u=10i2 , 20=10i1+10i2 u=10+5i5 10Va b7N1+abN14-3 单口网络的置换单口网络的置换置换定理置换定理若网络若网络N由两个单口网络由两个单口网络N
4、1和和N2连接而成，连接而成，且已知端口电压和电流值分别且已知端口电压和电流值分别a和和b，则，则N2或或N1可以用一个电压为等于可以用一个电压为等于a的理想电压源（电的理想电压源（电流等于流等于b的独立电流源）来替代该支路，替代前的独立电流源）来替代该支路，替代前后电路中各处电压和电流均保持不变。后电路中各处电压和电流均保持不变。+-N1N2ui=b82.5A?1.5A1A10V5V2 5 10V5V2 5V2.5AA1A1 B1V+- -1V+- -A1AB1AA1AB1V+_满足满足+- -?不满足不满足91A例例 ：电路如图所示，用置换定理求各支路电流：电路如图所示，用置换定理求各支路
5、电流18V1 i17Ai3i41A1 1 1 1 1 i61A18Vi17Vi3i41A1 1 1 1 i6101A18V7Vi41 1 1 i67V1 i3i11A1Ai1=11Ai3=4A , i4=3A i6=2A1A18Vi17Vi3i41A1 1 1 1 i6114-4 单口网络的等效电路l如果一个单口网络N和另一个单口网络N的电压电流关系完全相同，亦即它们在u-i平面上的伏安特性曲线完全重叠，则这两单口网络便是等效的。12l 等效网络对外电路具有完全相同的影响可以相互替代，称为等效替代。l 这种替代有时可以简化电路的分析。图2.1.1131. 等效变换的两个网络的等效变换的两个网络
6、的VAR必须完全相同必须完全相同。2.等效是对外电路而言，变换前后等效是对外电路而言，变换前后外外电路的性能不电路的性能不变，而变，而内内部元件的部元件的U、I可能变化可能变化iS3 5Vu1iS2 6Vu2当当iS =1A时，时，u1= u2但当但当iS 为其它值时为其它值时 u1 u2注意144-5一些简单的等效规律和公式一些简单的等效规律和公式一、电阻的串联：l 电阻首尾相接，通过同一电流。l 总电阻为各电阻之和，即 RRil 各电阻上的分压公式为IR1R2U1U2+_+_UabURRRU2111URRRU2122各电阻取用的功率：iiRIP2152.2 电阻的串联和并联电阻的串联和并联
7、一、电阻的串联：l 电阻首尾相接，通过同一电流。l 总电阻为各电阻之和，即 RRil 各电阻上的分压公式为IR1R2U1U2+_+_UabURRRU2111URRRU2122各电阻取用的功率：iiRIP216例例：一个10V电压表，其内阻为20K，现将电压表量程扩大为250V，应串联多大的电阻？解解：U250V，U1=10V， Rg20K 则 U1:U=Rg：（RRg）310480RGU2U1+RgRU17 二、电阻的并联：二、电阻的并联：l 电阻首尾分别相接，承受同一电压。l 并联时总等效电阻为： GGil 各电阻上的电流为l I1:I2:I3=G1:G2:G3l 两个电阻并联时，流过电阻的
8、电流分别是i2i1iR2R1+_abuiRRRiiRRRi2112212118dcbaeIL+RLUUL 例：图 所示的是用变阻器调节负载电阻RL，两端电压的分压电路。RL50，电源电压U220V,中间环节是变阻器。变阻器的规格是1003A，现把它平分为四段，在图上用a、b、c、d、e等点标出。试求当滑动触点分别在a、c点时，负载和变阻器各段所通过的电流和负载电压并说明使用时的安全问题。19 解解：（1）在a点时：ARUIeaea2 . 21002200LU0LI(2）在c点时：等效电阻R为RL与Rca并联，再与Rec串联，即7550255050505050ecLcaLcaRRRRRRARUI
9、ea93. 275220AIIcaL47. 1293. 2VIRULLL5 .7347. 150因为，Iea2.933A，所以变阻器是安全的。20三、三、 理想电压源的串并联理想电压源的串并联串联串联:uS= uSk ( 注意参考方向注意参考方向)电压相同的电压源电压相同的电压源才能并联，才能并联，且每个且每个电源的电流不确定。电源的电流不确定。uS2+_+_uS1+_uS+_5VI5V+_+_5VI并联并联:21sssuuu21二二.、理想电流源的串并联、理想电流源的串并联可等效成一个理想电流源可等效成一个理想电流源 i S（ 注意参考方向）注意参考方向）.电流相同的理想电流源才能串联电流相
