第2讲基本定律、元件连接及网络等效变换.ppt

电工电子技术 谭甜源、张立宏 办公地点：3教3312 手 机 E-Mail: tty@whu.edu.cn QQ: QQ群： 213738876 参考方向 § 1 – 3 无源元件一、电阻元件R 1.2.4 电容元件 1.定义及电路符号 2.数学模型 此式为电容元件上的电流与电压的约束关系，简称VCR 。 1.2.5 电感元件 1.定义及电路符号 2.数学模型 此式为电感元件上的电压与电流的约束关系，简称为VCR 。 1.2.6 受控电源 前面定义的电源其输出电压(或电流)的大小和变化规律仅取决于局外力的作功，而与所在电路中其他部分的电流或电压无关，具有这种特性的电源，称独立电源。 1. 受控源类型及电路符号 受控源的电路模型是由两条（控制与被控制）支路组成的四端元件。被控制支路为电源符号。 2.理想受控源模型 所谓理想受控电源，控制端消耗的功率为零，即电压控制的受控源输入电阻无穷大（Ii=0），电流控制的受控源输入电阻为零（Ui=0）），其输出为恒定电压或电流。 3.受控源的特点 控制系数（为常数的，叫线性受控源） 特别提示 1.3 基尔霍夫定律 1.3.1 电路结构术语和网络变量 1.结点与支路（ node 、branch） （1）KCL举例 对结点a： （2）KCL的独立性 若对前面三个方程进行[（1）+（2）+（3）]×（－1）的运算可得到， （1）KVL应用举例 回路Ⅰ： （2）KVL的独立性 对于一个电路可以有很多回路，并可以写很多电压方程，但独立的电压方程数是确定的， （3）推广应用 KVL也可以应用于虚拟回路，即 推论2：电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压的代数和。 UAB(沿l1)=UAB (沿l2） 2.电容的串并联 1）电容的串联 3.电感的串并联 1）电感串联 1.4.2 元件的星形与三角形联接 1. Y形与△形连接 2.星形与三角形网络 三角形、星形连接的电路习惯画成图示形式 2.2 网络的等效变换 2.2.1 Y—△网络的等效变换 已知“△”—求“Y” Rab= Rbc= Rca 已知“Y”——求“△” 已知“Y”——求“△” 3 应用举例 （1） 求图示电路的等效电阻Rad （2）简化图示电路 （3）简化图示电路 1.4.3 理想电源间的联结 （2）电势源串联时无限制条件。 2.激流源（理想电流源）间的联结 3 等效变换中的多余元件 （1）与理想电压源并联的元件，等效变换时是多余的。 4.有源元件与无源元件的有效联结 除以上介绍的元件联接组合外，还有如图示的两种联结组合。 2.2.2 有源支路等效互换法 例2 电路如图所示，已知U1=10V，IS=2A，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，R=1Ω。（1）求电阻R中的电流I；（2）求理想电压源中的电流Iu1和理想电流源两端的电压UIS；（3）求电源发出的功率和负载消耗的功率。 解（1）求电阻R中的电流I； 对电流I来讲，R3、R2均属多余元件，故电路先简化成图， （2）求理想电压源中的电流Iu1和理想电流源两端的电压UIS （3）求电路的功率 学习要点小结 作业 1.4、1.5、1.6 1.9、1.10、1.11、2.4 等效变换的注意事项 “等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏--安 特性一致）， 对内不等效。 (1) 时： 例如： RO中不消耗能量 RO中则消耗能量 对内不等效 对外等效 a E + - b I Uab RO RL + _ Is a RO b Uab I RL + _ 注意转换前后 E 与 Is 的方向 (2) a E + - b I RO E + - b I RO a Is a RO b I a Is RO b I (3) 恒压源和恒流源不能等效互换 a E + - b I （不存在） a b I Uab Is + _ 在电路分析中常把电势与电阻串联和电激流与电阻并联的电路当作电源处理，即把这两种连接看作为单元电路，称之为有源支路。则分称为电压源和电流源。 uS R u i - + + - R iS u i + - IR 进行电路计算时，恒压源串电阻和恒流源并电阻两者之间均可等效变换。 R1 R3 Is R2 R5 R4 I3