第2章 电阻电路的等效变换(2012-2013第一学期 邱关源).ppt

第二章 电阻电路的等效变换2-7 输入电阻 例2-5 求一端口的输入电阻。 第二章 电阻电路的等效变换2-7 输入电阻 作业： 2-4（a）（b）（c）（d） 2-8 2-13 2-14 2-15 2-16 河北大学数学与计算机学院 第二章 电阻电路的等效变换 教学目的： 通过本章的学习，了解电阻电路等效变换的实质，掌握等效变换的基本方法。学会正确运用电路的等效变换，简化电路的分析计算。 教学重点： （1）电阻的串连、并联等效变换； （2）电阻的三角型、星型等效变换； （3）电源的等效变换； （4）输入电阻。 第二章 电阻电路的等效变换2-1 引言 时变元件与时不变元件 如果元件参数是时间 t的函数，对应的元件叫作时变元件；否则叫作时不变元件。 线性元件与非线性元件 伏安关系为线性的元件称为线性元件，否则称为非线性元件。 分布参数元件与集总参数元件 对于某个电工器件，凡是要考虑其电流、电压和空间位置或者说要考虑其电流、电压在空间的分布情况时，即为分布参数元件，必须采用具有分布参数的模型。不考虑电流、电压在空间分布的模型，叫做集总参数模型。 第二章 电阻电路的等效变换2-1 引言 线性电路：由时不变线性无源元件、线性受控源和独立电源组成的电路，称为时不变线性电路，简称线性电路。 电阻性电路:构成电路的无源元件均为线性电阻. 二端网络：只有两个端钮同外电路相连接的网络，称为二端网络。当强调二端网络的端口特性，而不关心网络内部的情况时，称二端网络为单口网络，简称为单口。 第二章 电阻电路的等效变换2-1 引言 线性电路的分析方法可以分为两类： 等效变换法：利用单口网络的等效变换来减小电路规模，当待求的响应仅是一条支路的电压、电流等变量时，可以简化电路的分析，是分析电路的有用工具。 网络方程法：其着眼点不在于对电路的变换，而是在现有电路结构的基础上，以两种约束关系——元件约束（VAR）和拓扑约束（KCL、KVL）关系为依据，选择适当的未知变量，建立一组独立的网络方程，并求解得到所需的响应。这是一种普遍适用的方法，原则上适用于各种线性电路；但有时方程数目较多，求解困难。 第二章 电阻电路的等效变换2-2 电路的等效变换 等效变换：在电路的分析和计算中，有时可以把电路中的某一部分简化，即用一个较为简单的等效电路来替代原电路，替代后，未被替代部分的电压和电流均保持不变，称为电路的等效变换。 第二章 电阻电路的等效变换2-2 电路的等效变换 注意: 用等效电路的方法求解电路时，等效电路与被它代替的那部分电路显然是不同的，因此，电压和电流保持不变的部分仅限于等效电路以外，即“对外等效”。 第二章 电阻电路的等效变换2-2 电路的等效变换 当电阻串联或并联在一起时，可以用一个等效电阻来等效变换。 第二章 电阻电路的等效变换2-3 电阻的串联和并联 第二章 电阻电路的等效变换2-3 电阻的串联和并联 串联等效电阻的阻值等于各个串联电阻阻值之和，显然，它大于串联电阻中任意一个电阻的阻值。 1．电阻的串联 第二章 电阻电路的等效变换2-3 电阻的串联和并联 串联电阻的电压分配关系可用分压公式表达: 串联电阻电路中各电阻上的电压按其阻值对总电压进行分配。 第二章 电阻电路的等效变换2-3 电阻的串联和并联 2.电阻的并联 第二章 电阻电路的等效变换2-3 电阻的串联和并联 并联等效电阻的电导值等于各个并联电阻电导值之和。由于电导值是电阻值的倒数，显然，并联等效电阻的阻值小于并联电阻中任意一个电阻的阻值。 并联电阻的电流分配关系可用分流公式表达 并联电阻电路各电阻上的电流按其电导值对总电流进行分配。 第二章 电阻电路的等效变换2-3 电阻的串联和并联 特别地，n=2，即两个电阻并联的情况在电路分析中很常见，因此，掌握这种情况下的规律非常有用，应熟记。 第二章 电阻电路的等效变换2-3 电阻的串联和并联 例2-1 Is=16.5mA, Rs=2kΩ, R1=40k Ω,R2=10k Ω, R3=25kΩ, 求I1，I2，I3。 第二章 电阻电路的等效变换2-3 电阻的串联和并联 还存在无法应用电阻串、并联进行等效的电路： 第二章 电阻电路的等效变换2-4 电阻的Y型联结和?型联结的等效变换 设两种连接的对应端子之间具有相同的电压u12、u23和u13，则等效条件为：流入对应端子的电流分别相等，即i1 = i1', i2 = i2', i3 = i3'。 u13 u23 u12 u12 u23 u13 第二章 电阻电路的等效变换2-4 电阻