电路基础作者张立臣第2章电路的等效分析课件.ppt

电路基础 电压源与支路的串、并联等效 对外等效！ uS2 + _ + _ uS1 + _ i u R1 R2 + _ uS + _ i u R uS + _ i 任意 元件 u + _ R uS + _ i u + _ 等效电路 等效电路 电路基础 2. 理想电流源的串联并联 注意：相同的理想电流源才能串联, 每个电流源的端电压不能确定。 串联 并联 注意参考方向 iS1 iS2 iSn i i iS2 iS1 i 等效电路 等效电路 * 电路基础 第2章 电路中的等效分析 2.1 电路中的等效概念 B + - u i 等效 两个两端电路，端口具有相同的电压、电流关系,则称它们是等效的电路。 C + - u i 电路等效变换的条件：两电路具有相同的VCR； 电路等效变换的对象：具有相同端口连接形式，对外电路每个端口VCR一致的网络（即对外等效，对内不等效） 电路等效变换的目的：化简电路，方便计算。 电路基础 实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，容易引起电源烧毁。 考虑内阻 伏安特性： 1. 实际电压源 2.2 实际电源的等效变换 2.2.1 实际电源的电路模型 电路基础 实际电流源也不允许开路。因其内阻大，若开路，电压很高，容易引起电源烧毁。 2. 实际电流源 考虑内阻 伏安特性： 电路基础 2.2.2.电压源和电流源的等效变换 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、电流在转换过程中保持不变。 u=uS – RS i i =iS – GSu i = uS/RS– u/RS 实际电压源 实际电流源 端口特性 注意比较外特性 电路基础 例2-1求图2-6（a）所示电路中电流I。 解：此题的目的是对待求电流支路的外电路进行等效化简，由化简后的电路可方便地求得电流为： 电路基础 例2-2用电源等效变换求图2-7（a）中的电流i。 解： 通过反复利用电源两种模型间的等效变换，由图2-7（a）依次得到图（b）、（c）和（d），然后根据图（d）和KVL，有： 解得： 电路基础 2.3 二端网络的等效化简 任何一个复杂的电路, 向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，则称这一电路为二端网络 (或一端口网络)。 1.两端电路（网络） 无源二端网络 有源二端网络 二端网络 电路基础 电路特点 1.电阻串联 (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)。 2.3.1 线性电阻连接的等效化简 + - i u S i n R k R 1 R 2 R + + + + - - - - 1 u 2 u k u n u + - i u S i eq R a b a b ( a ) ( b ) 电路基础 由欧姆定律 等效 结论：串联电路的总电阻等于各分电阻之和。 等效电阻 + _ R1 Rn + _ u k i + _ u1 + _ un u Rk u + _ Re q i 电路基础 串联电阻的分压 表明：电压与电阻成正比，因此串联电阻电路可作分压电路。 例 两个电阻的分压： + _ u R1 R2 + - u1 + - u2 i o 电路基础 功率 p1=R1i2， p2=R2i2，?， pn=Rni2 p1: p2 : ? : pn= R1 : R2 : ? :Rn 总功率 p=Reqi2 = (R1+ R2+ …+Rn ) i2 =R1i2+R2i2+ ?+Rni2 =p1+ p2+?+ pn 表明： 电阻串联时，各电阻消耗的功率与电阻大小成正比； 等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和。 电路基础 2.电阻并联 + - i u 1 G k G n G 2 G 2 i 1 i k i n i + - i u eq G + - + - . . . . . S u S u a b a b . ( a ) ( b ) 电路特点 (a)各电阻两端为同一电压（KVL)； (b)总电流等于流过各并联电阻的电流之和(KCL)。 i = i1+ i2+ …+ ik+ …+in 电路基础 由KCL: i = i1+ i2+ …+ ik+ …+in =u/R1 +u/R2 + …+u/Rn =u(1/R1+1/R2+…+1/