第二节 分析计算复杂直流电路精选.doc

任务内容： 分析计算复杂直流电路 任务: 学习网络变换法 能力目标：会计算电阻串联、并联电路 会应用电阻的星形与三角形联结的等效变换公式解题 会进行电压源模型与电流源模型的等效互换 知识目标：理解等效变换的概念，掌握电阻串联、并联电路的分析 掌握电阻的星形与三角形联结的电路分析 掌握电源等效互换的方法 任务重点：等效与等效电路的概念 电阻的串联、并联等效电阻的求取和分压、分流关系 含源支路的等效变换 突出方法：分析、举例及应用 任务难点： 混联电路分析，等效互换关系的应用 突破方法： 举例、分析电路结构，作出等效电路 教 学 内 容 及 板 书 过 程 设 计 及 提 示 分析计算复杂直流 电路 任务: 学习网络变换法 问题的提出： 家庭照明的白炽灯是照明系统的例子，它总是有n个白炽灯组成，这些白炽灯并联或串联在一起，每一个白炽灯的模型可视为电阻。假设电源电压为U0，则对并联和串联的白炽灯，每个白炽灯两端电压怎么分配？通过他们的电流怎么分配？ 一、等效网络： 1、二端网络（一端网络） 2、N端网络 3、等效网络的定义： 两个N端网络具有相同的电压、电流关系，称其为等效网络。 举例： 电压源与任何元件并联对外电路（如电阻）而言，与该电压源是等效的。 列出等效概念： 角度一：电压、电流关系相同； 角度二：电压大小不变，电流大小不变 二、电阻的串联： 1、串联联接方式： 元件连成一串，中间无分支。 2、串联的特点： 电流处处相等； 端电压等于各元件电压代数和。 3、电阻的串联： 1）端电压、总电流关系： 两网络等效称为串联电阻电路的等效电阻（总电阻）。 2）串联电阻具有“限流”作用： 串联电阻越多，总电流越小 3）串联电阻的分压关系： 练习题： 电阻串联后接在电压为的电源上，求电流及各元件电压。 三、电阻的并联及分流： 1、并联： 各元件均接在两节点 2、并联的特点 各支路电压相等； 总电流等于各支路电流代数和。 3、电阻的并联 1）电压、电流关系 2）等效电阻和等效电导： 两电阻并联 3）电阻越并越小： 同时 可见：等效电阻接近并联的最小电阻，小于此电阻。 4）分流关系： 两电阻并联：小电阻分大电流 练习题： 求等效电阻（图中电阻的单位均为欧姆） 四、电阻的混联： 1、混联： 既有串联又有并联 2、混联电路分析思路： 计算等效电阻 分压、分流公式逐步分析各电压、电流 任务书： 1、在电路模板DC--5上： 测量1、2两点间电阻 测量2、3两点间电阻 测量3、4两点间电阻 测量1、3两点间电阻 测量1、4两点间电阻 2、把测得的数据记录在自己设计的表格中 3、分析数据，总结串联等效电阻与各串联电阻的关系、并联等效电阻与各并联电阻的关系。 4、对任务完成的过程进行总结和自评。 练习题： 求等效电阻及各支路电流（图中电阻的单位均为欧姆） 任务书： 1、多个负载需要工作，是安排同时工作还是错开时间工作？为什么？ 2、用仿真软件设计一个电路，讨论并列出理由，得出结论 3、对任务完成的过程进行总结和自评。 问题的提出： 能用串并联等效的方法求图示电路中的电流I吗？ 五、星形电阻网络（Y形）和三角 形电阻网络（△形）： Y形：三个电阻的一端连在一起，形成一个节点，各自的另一端与外电路相连。属三端网络。 △形：三个电阻连成一个三角形，从三个顶点与外电路相连。属三端网络。 六、Y形和△形电阻网络的等效 变换： 1、满足N端网络等效的条件： 对应端口的电压、电流关系相同。 2、等效互换关系口诀： 星形变三角，分母对边找，分子乘积和（两两乘积之和）。 三角变星形，分母三边和，分子夹边乘。 Y→△： △→Y： 特殊地，三个电阻相等时：R△=3RY 4、等效互换的特点： 1）Y→△或△→Y，只是连接形式和电阻值的改变，电阻的数目不变。 2）每作一个△→Y，减少一个回路，增加一个节点；每作一个Y→△，则减少一个节点，增加一个回路。 说明： 1）等效是对外而言的，即对Y、△以外的电路等效。 2）分析电路时，要正确找出对应点。 七、例题： 求图示电路中的电流I。 解:将3Ω、5Ω和2Ω三个电阻构成的三角形网络等效变换成星形网络 等效电阻求得： 再用电阻串联和并联公式，求出连接到电压源两端的等效电阻： 最后求得 练习题： 求等效电阻 任务书： 1、根据电路图用仿真软件测量12Ω电阻的电流。 2、改变12Ω电阻的阻值,重新测量电流。问这条支路能否视为开路或短路？ 3、任意改变桥臂电阻，重新测量电流，结果如何？ 4、分析讨论得出结论。 5、对任务完成的过程进行总结和自评。 八、实际电源的两种模型： 1、电压源模型： 电压源串电阻 2、电流源模型： 电流源并电阻 九、两种模型的等效变换： 1、等效的概念: