二电路的等效变换.pptx

第2章 电路的等效变换 Page21－-28 2.1 等效变换 2.2 电阻串、并联联接的等效变换 2.3 电压源与电流源及其等效变换 2.4 输入电阻 2.1 等效变换 电路进行等效变换的目的 一、简化电路，便于分析。 二、便于对复杂电路的分析和计算。 2.1.1 二端网络概念 定义：任何具有两个输出端、并且流经两端子的电流为同一电流的电路，称两端电路，也称两端网络。 两端网络 *二端网络也称一端口电路或者单口电路 *端口中的电流和电压分别称为： 端口电流和端口电压。 两者之间的关系可用端口伏安特性来表示。 有源两端网络(含独立电源) 无源两端网络 之 外特性 2.1 电阻串并联联接的等效变换 1. 电阻的串联 特点: 1)各电阻一个接一个地顺序相联； 两电阻串联时的分压公式： R =R1+R2 3)等效电阻等于各电阻之和； 4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。 2)各电阻中通过同一电流； 应用： 降压、限流、调节电压等。 2.3 电压源与电流源及其等效变换 一 电压源 电压源模型 由上图电路可得: U = E – IR0 若 R0 = 0 理想电压源 : U  E U0=E 电压源的外特性 电压源是由电动势 E 和内阻 R0 串联的电源的电路模型。 若 R0 RL ，U  E ， 可近似认为是理想电压源。 理想电压源 O 电压源 理想电压源（恒压源） 例1： (2) 输出电压是一定值，恒等于电动势。 对直流电压，有 U  E。 (3) 恒压源中的电流由外电路决定。 特点: (1) 内阻R0 = 0 设 E = 10 V，接上RL 后，恒压源对外输出电流。 当 RL= 1  时， U = 10 V，I = 10A 当 RL = 10  时， U = 10 V，I = 1A 电压恒定，电流随负载变化 二 电流源 U0=ISR0 电流源的外特性 理想电流源 O IS 电流源是由电流 IS 和内阻 R0 并联的电源的电路模型。 由上图电路可得: 若 R0 =  理想电流源 : I  IS 若 R0 RL ，I  IS ，可近似认为是理想电流源。 电流源 理想电流源（恒流源) 例1： (2) 输出电流是一定值，恒等于电流 IS ； (3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。 特点: (1) 内阻R0 =  ； 设 IS = 10 A，接上RL 后，恒流源对外输出电流。 当 RL= 1  时， I = 10A ，U = 10 V 当 RL = 10  时， I = 10A ，U = 100V 外特性曲线 I U IS O 电流恒定，电压随负载变化。 三 电压源与电流源的等效变换 由图a： U = E－ IR0 由图b： U = ISR0 – IR0 E与IS的极性一致 ② 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。E、IS极性要一致； ③ 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。 ① 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言， 对电源内部则是不等效的。 注意事项： 例：当RL=  时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率，而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。 ④ 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路， 都可化为一个电流为 IS 和这个电阻并联的电路。 5。对外电路而言，进行等效变换时，可以断开与恒压源并联的支路或元件；可以短接与恒流源串联的支路或元件，不影响外电路的电量计算，但对电源内部是有影响的。 若进行电源内部的分析计算，应恢复原电路。 例1: 求下列各电路的等效电源 解: * 注 意 * 注意恒流源、恒压源等效计算 恒 压 源 的 等 效 例2: 试用电压源与电流源等效变换的方法计算2电阻中的电流。(并联部分转换成电流源；串联部分化成电压源） 解: 由图(d)可得 例3： 解：统一电源形式 试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示 电路中1 电阻中的电流。 若改变求解问题 例3: 电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω， R2＝2Ω，R3＝5 Ω ，R＝1 Ω。(1) 求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS；(3)分析功率平衡。 解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得： (2)由图(a)可得： 理想电压源中的电流 理想电流源两端的电压 各个电阻所消耗的功率分别是： 两者平衡： (60+20)W=(36+16+8+20)W 80W=80W (3)由计算可知，