[理学]04120301第二章II.ppt

第二章 网络等效 简化电路分析 三、电阻的星形联结与三角形联结 四、简单非线性电阻电路分析 其特性曲线对称于原点的电阻，称为双向电阻；否则称为单向电阻。图(b)所示氖灯是双向电阻，图(a)、(c)、(d)所示隧道二极管、普通二极管和理想二极管都是单向电阻。单向性的电阻器件在使用时必须注意它的正、负极性，不能任意交换使用。 图2－28 (1)在u0 (称为正向偏置)时，它相当于短路(u=0)，电阻为零，它好像一个闭合的开关； 理想二极管 (2)在u0 (称为反向偏置)时，它相当于开路(i=0)，电阻为无限大，它好像一个断开的开关，如下图所示。 2、非线性电阻单口网络的特性曲线 非线性电阻单口网络的特性由端口电压电流关系曲线来描述，由非线性电阻(也可包含线性电阻)串联和并联组成的单口网络，就端口特性而言，等效于一个非线性电阻，其VCR特性曲线可以利用KCL，KVL和元件VCR用图解法求得。 例2－14 用图解法求图2－30(a)所示电阻和理想二极管串联单口网络的VCR特性曲线。 (1)在平面上画出电阻和理想二极管的特性曲线. (2)根据元件的连接方式，将特性曲线叠加。同一电流下以上两条曲线的横坐标相加。 例2－15用图解法求图2－31(a)线性电阻和电压源串联单口网络的VCR特性曲线。 （1）在平面上画出线性电阻和电压源uS的特性曲线。 （2）将同一电流下曲线①和②的横坐标相加，图中③所示。 线性电阻和电压源串联单口网络的外特性曲线。 * * * 复习 电阻分压电路和电阻分流电路 （1）电路模型中的电压/电流参考方向 （2）us、uk；is、ik方向不一致，添加负号 （3）对偶电路 单口网络中的一系列网络等效 （1）电阻单口网络（串联、并联、混联）：等效为一个电阻 （2）独立源单口（电压源的串联；电流源的并联）：等效为一个电压源或者一个电流源 （3）含源线性电阻单口 三、含独立电源的电阻单口网络 ? 一般来说，由一些独立电源和一些线性电阻元件组成的线性电阻单口网络，就端口特性而言，可以等效为一个线性电阻和电压源的串联，或者等效为一个线性电阻和电流源的并联。可以通过计算端口VCR方程，得到相应的等效电路。 三、含独立电源的电阻单口网络 实际电源的电路模型 非关联参考方向； 电源的外特性曲线。 非关联参考方向； 外特性曲线。 关联参考方向； 特性曲线。 1.标注端口的方向：电压、电流采用关联参考方向。 2.建立vcr方程。求u-i，端口外加电流源；如果求i-u，端口外加电压源。 3.根据VCR方程来判断等效网络。 3、含独立电源的电阻单口网络 例2-7 图2-17(a)单口网络中。已知uS=6V，iS=2A，R1=2?, R2=3?。 求单口网络的VCR方程,并画出单口网络的等效电路。 例2－8 图2-18(a)单口网络中,已知uS=5V,iS=4A,G1=2S, G2=3S。 求单口网络的VCR方程,并画出单口的等效电路。 例2-9 求图2－19(a)和(c)所示单口的VCR方程，并画出单 口网络的等效电路。 4、含源线性电阻单口两种等效电路的等效变换 相应的两种等效电路，如图(b)和(c)所示。 含源线性电阻单口可能存在两种形式的VCR方程，即 式(2-9)改写为 等效条件 4、含源线性电阻单口两种等效电路的等效变换 注意：1.电压源与电流源的方向；2.这种等效变换称为电源变换 例2－10 用电源等效变换求图2-21(a)单口网络的等效电路。 将电压源与电阻的串联等效变换为电流源与电阻的并联。 将电流源与电阻的并联变换为电压源与电阻的串联等效。 图2－21 5、实际应用：用单口等效电路简化电路分析 例2－11 求图2-22(a)电路中电流i 。 图2－22 例2－12 求图2-23(a)电路中电压u。 (2) 再将电流源与电阻并联等效为一个电压源与电阻串联，得到图(c)所示单回路电路。 解：(1)将1A电流源与5?电阻的串联等效为1A电流源。20V电压源与10?电阻并联等效为20V电压源，得到图(b)电路。 三角形联结，又称为Δ形联结 星形联结，又称为Y形联结 一种电阻三端网络，其特性是由端口电压电流关系来表征的，当两个电阻三端网络的电压电流关系完全相同时，称它们为等效的电阻三端网络。 1、电阻的星形联结与三角形联结的电压电流关系 两个独立的端口电流和两个独立的端口电压，存在两个 VCR方程。 整理得到 端口电压u1和u2的表达式为： 电阻的星形联结的电压电流关系 三角形联结