电路基础(第2章电路元件与电路的等效变换)

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1、电路基础主讲：刘萍先　李兵　曹清华Email：Lpx9621@163.com南昌工程学院　机械与动力工程系电路元件与电路的等效变换第二章2回顾电路与电路模型电路中的物理量电流、电压、电位、电势电路的基本定律基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律3目标内容电阻元件及其串并联的等效变换电阻的星形联接和三角形联接及其等效变换电感元件与电容元件独立电源及实际电源的等效变换受控源及含受控源的简单电路分析§2.1§2.2§2.4§2.3§2.542.1.1等效变换任何一个复杂的电路,向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流等于从另

2、一端子流出的电流，则称这一电路为二端络网(或一端口网络)。1.两端电路（网络）无源无源一端口2.两端电路等效的概念两个两端电路，端口具有相同的电压、电流关系,则称它们是等效的电路。ii5B+-uiC+-ui等效对A电路中的电流、电压和功率而言，满足BACA明确（1）电路等效变换的条件（2）电路等效变换的对象（3）电路等效变换的目的两电路具有相同的VCR未变化的外电路A中的电压、电流和功率化简电路，方便计算62.1.2电阻元件E3伏-安特性iuRiuui线性电阻非线性电阻1.电阻R（常用单位：、k、M）2.1.

3、3电阻的串联据KVL列除端口电压方程U＝U1＋U2＋U3＝IR1＋IR2＋IR3＝I（R1+R2+R3）=IRiRi=R1+R2+R3若有n个电阻串联，同理可得其等效电阻为8串联电阻的等效电阻等于各电阻的和，等效电阻如图2-2（b）所示电阻串联时，等效电阻比每一个分电阻都大。端口电压一定时，串联电阻越多，电流越小，所以串联可以用来“限流”。9因串联电流相等，所以各电阻的分压与电阻值成正比，即U1∶U2∶U3＝R1∶R2∶R3各电阻的电压与总电压的关系为102－1采用50µA，内阻为3kΩ的表头制作电压表，要求测量直

4、流电压挡为2.5V，10V和50V，求所需串联电阻R1,R2和R3的阻值。解表头内阻所降电压Ug＝50×10－6×3×103＝0.15（V）例11当待测电压为U1时，有分压公式得其中，是电压表量程扩大倍数。12当待测电压为2.5V时，则R1＝3×（16.67－1）＝47（kΩ）当待测电压为10V时，则R2＝3×（66.67－1）－47＝150（kΩ）13当待测电压为50V时，则R3＝3×(333.33－1)－150－47＝800(kΩ)注意，如果各电阻上电压参考方向与外加端电压方向不一致，则分压公式前面需加“－”号

5、，即:14电阻串联的应用：在负载的额定电压低于电源电压的情况下，通常需要与负载串联一个电阻，以分走一部分电压。限制负载中通过大的电流，可与负载串联一个电阻。当需要调节电路中的电流时，也可在电路中串联一个变阻器来调节。改变串联电阻的大小以得到不同的输出电压。152.1.4电阻的并联其中16并联电阻的电压都等于端口电压U，每个电阻的电流各为：并联电阻的等效电导等于各分电导之和，即:Gi=G1+G2+G317若有n个电阻并联，其等效电导为:各电阻的电流与总电流的关系为：18如图2-5所示，有一个满偏电流为100uA、内阻

6、为1800Ω的表头，若要改装成测量1mA的电流表，问需并联多大的分流电阻。解：要改装成1mA电流表，应使1mA电流通过时表头指针刚好满偏，也就是让图示电路中的Ig＝100uA＝0.1mA解例19由分流公式得其中I＝1mA为测量电流，即并联电路的总电流。可推出其中n＝I/Ig为电流表量程扩大系数。代入已知条件得20R1＝500Ω和R2并联，总电流I＝1A，试求等效电阻及每个电阻的电流。设R2为（1）600Ω；（2）500Ω；（3）2Ω；（4）0。（1）R2＝600Ω时，并联的等效电阻两个电阻的电流各为解例21（2）R

7、1＝R2＝500Ω时（3）R2＝2Ω时22R1>>R2时，Ri≈R2，实际工作中，估算这种情况的总电阻时，可以认为它等于小电阻。（4）见图2-6，由于R2＝0，使U＝0，并使232-4见图2-7（a），两盏“220V，40W”的白炽灯接到Us＝220V的电压源上，输电线路电阻Rt＝2Ω。（1）试求白炽灯的电压、电流和功率；（2）如再接入一个“220V，500W”的电炉（图中的R3），白炽灯的电压、电流和功率变为多少？例24解（1）每盏白炽灯的电阻两盏并联白炽灯的等效电阻Rab和Ri串联的电路图见图（b），该网络的总

8、等效电阻Ri＝R1＋Rab＝2＋605＝607（Ω）25见图（c）中Ri，端口电流线路电阻上的电压Ul＝RlI＝2×0.3624＝0.7248（V）白炽灯的电压Uab＝Us－Ul＝220－0.7248＝219.3（V）26每盏白炽灯的电流、功率各为P1＝P2＝UabI1＝219.3×0.1812＝39.74（W）（2）电炉的电阻介入电路后，并联负载（即用电设