[工学]电路与信号分析第2章.ppt

第2章 简单电阻电路分析 a b 内部不等效，从原图求 2-3-3 实际电源的两种模型及等效转换 1.实际电源的戴维宁电路模型 （实际电压源模型） i + u - a b 外电路 （1）i增大，RS压降增大，u减小 （2）i=0，u =uS=u o c ，开路电压 （3） u=0，i =i S c=u s /R s ，短路电流 （4） R S =0，理想电压源 （黄线） 戴维南特性 2.实际电源的诺顿电路模型 (实际电流源模型) i + u - 外电路 （1）u增大，RS分流增大，i减小 （2）i=0，u =u o c= RS’ i S ，开路电压 （3） u=0，i =i S c=i s ，短路电流 （4） RS ’无穷大，理想电流源 诺顿特性 戴维南特性 3. 两种实际电源模型的等效转换 诺顿特性 等效转 换条件 （1）两种电源模型可互为等效转换 i + V - i + V - （2）对外等效，对内不等效 （3）两种理想电源模型不能等效转换 例8 将电源模型等效转换为另一形式 a b d c b a c d 例9 求电流I. a b I 解：ab以左等效化简 a b a b * 1. 电阻网络的等效化简 2. 含独立电源网络的等效变换 3. 实际电源的两种模型 4. 含受控电源网络的等效变换 电阻电路：由电阻、受控源以及独立源组成的电路。 本章主要介绍利用等效变换的方法将结构比较复杂的电路变换为结构简单的电路(如单回路电路——只有一个回路;单节偶电路——一对节点) 再分析计算电路或某部分电路的电流、电压和功率。 例1 图示单回路电路，求电流及电源的功率。 R1=1 + vS2=4V - I - R3=3 + vS1=10V R2= 2 解：选回路方向如图，电阻元件电压与电流取关联方向，由KVL得 代入元件VCR，得 R1=1 + vS2=4V - I - R3=3 + vS1=10V R2= 2 例2 iS1=6A，iS2=3A，求元件电流及电压。 解：单节偶电路，各支路电压相等，设为v，电阻元件电压与电流取关联方向，列KCL方程 代入元件VCR，得 R2 1 iS1 iS2 R1 2 + v - R2 1 iS1 iS2 R1 2 + v - 等效变换：电路的一部分 用结构不同但端子数和端子上VCR完全相同的另一部分 来代替。替代后对余下部分来说，其作用效果完全相同，这两部分电路互称等效电路。等效对内不等效，对外等效。 2-1 电阻串联、并联和混联的等效变换 二端网络N1、N2等效：N1、N2的VCR完全相同 + - + - v1 v2 i1 i v 0 N1 N2 i2 2-1-1 电阻串联 若n个电阻首尾相接，且通过同一电流则称这n 个电阻串联。如图，对于这n个串联电阻可用图 示等效电阻电路等效。 + - v + - v i i 电阻Rk上的电压（分压公式） 功率 说明：1 串联电阻起分压作用 2 各电阻上分得的电压与电阻成正比 说明：串联电阻消耗的功率与电阻值成正比 2-1-2 电阻并联 若把n个电阻(电导)元件两端分别跨接到同一电压上则称这n个电阻（电导）并联。对于这n个并联电阻（电导），可用一个电导等效。（如图） i i + - + - v v 电导Gk上的电流（分流） 说明：1 并联电导在电路中起分流作用 2 各电导分得的电流与电导值成正比 功率： 两个电阻并联时 若n个R并联，则 + - 2-1-3 电阻混联 例3 试求图 (a)所示电路a、b端的等效电阻Rab。 解 为了便于观察各电阻的联接方式，首先将图(a)改画成图(b)所示电路，再由图(b)逐步等效化简成图(c)、图(d)所示电路。由图(d)得 4? 6? 4? 6? 6? 5? 3? (a) a b 4? (b) 6? 5? 6? 4? 6? 3? a b Rab=5//(2+3)=2.5 ? 2? (c) 3? 3? 6? 5? a b (d) 3? 5? a b 2? 例4： R1=40 ，R2=30 ，R3=20 , R4=10 , v s = 60V （1） K打开时，求开关两端电压 （2） K闭合时，求 流经开关的电流 R2 + v s - R4 R1 R3 K 解：(1)设电阻元件上电压电流取关联参考，则有 由假想回路，得 +