电路第2章 电阻电路的等效变换.ppt

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1、电阻电路的等效变换第二章制作：吴新忠电路理论概述重点1.等效变换的概念；2.电源的等效变换；3.输入电阻、等效电阻的概念与计算；难点1.熟练地分析计算纯电阻电路的等效电阻—尤其是含有电桥或者具有对称性的复杂电路；2.熟练地计算含受控源的电阻电路的等效输入电阻；3.熟练地应用电源的等效变换计算分析电路；电路理论第一节等效及其等效变换等效概念的理解，上图所示，如果A、B等效，将网络A和网络B都接到网络C（外电路）上，则网络A和网络B外特性相同指(VCR)A=(VCR)B换句话说也就是在相同的外电路条件下满足：Ua=Ub,Ia=Ib网络A、B对外电路等效

2、是指A、B相互替代后，C电路（未变化部分）的电流电压功率不变。注意：相对于C电路（外电路），网络A、B内部不一定等效；一、等效如果网络A和网络B对外端口的外特性完全相同，称网络A、B对外电路等效。ACBC_+_UbUa+IaIb电路理论等效变换原则：若用网络A替代网络B，应保证在任何时候网络A、B对外端口的外特性完全相同。二、等效变换等效变换目的：对不关心的部分电路而言，力图用较简单的结构代替原来比较复杂的结构，即简化电路。电路理论+us-RsR1R2i-+uIfR=R1+R2+us-RsRi-+u--++usRPRui--++usRui只关心u、

3、i1221等效变换举例：Rsis-+uiRis-+uiR只关心u、i21电路理论第二节电阻网络等效电阻的求解2.1等效电阻电阻网络+-IU等效电阻在不同的场合下又可以称为：Ri-------输入电阻，Ro------输出电阻I+-UReq等效电阻的求解方法串并联法、等电位点法、电阻的星形--三角形变换法对于一个复杂的电阻网络，可以等效成一个电阻元件。电路理论2.电阻相串联流过的电流相同，串联电阻为分压关系：以两个电阻和串联为例：等效电阻R1R2RnURRRU2111+=2.2电阻的串并联2.2.1电阻的串联R1.串联等效电阻的计算电路理论1．并联等

4、效电阻的计算或：2．电阻并联每个上面电压相同，并联各电阻存在分流关系。以两个电阻相并联为例：注意：熟练地掌握串联分压关系与并联分流关系的使用：RR1R2Rn等效电阻IRRRI2121+=2.2.2电阻的并联电路理论2.2.3复杂网络串并联关系的判断总结：将复杂网络简化为简单电路方法：明确计算哪个端口的等效电阻；将无电阻电路缩成一点（等电位），标明节点；进一步确定电阻的串并联关系。R1R2R3R4R5abcabcR1R2R3R4R5电路理论2.3等电位点法2.3.1电桥平衡的特点常常用于电阻电路等效电阻计算RcR14aRbR2fR3此时有：c点电位与

5、f点电位相等电阻R上电流为零acfR1R4R3R2R5b结构特点：支路数b=6，节点数n=4任意两节点间有一条也仅有一条支路相连接当时，电桥平衡，电路理论将电位相等的点短接将电流为零的支路断开因此，可做如下处理：思考：两种处理最后计算结果相同否？****************电路理论例：求下面的电路的输入电阻，其中所有的电阻均为4。2.3.2利用电路对称性求等效电阻Rin利用电路在结构、元件参数上关于某一轴线或面对称的特性；解：在计算中利用电路的对称性。由于电路的结构对称，电阻值又全部相等，因此a,b,c三个节点等电位，蓝色的电阻相当于开路。说

6、明：这是一个关于某一轴线对称的例子。Rinabc电路理论abcdefghabRR2RR2R2R2R2ce、fd、hg例.求图示正方体结构电路的两个顶点a、b间的等效电阻。各电阻值均为R。Rab=R712解：说明：这是一个关于某一轴面对称的例子。电路理论2.3电阻的Y形和形连接的等效变换引入：请大家思考如果电桥不平衡，如何计算等效电阻？说明无法采用等电位简化电路，同时电阻连接方式既非串联又非并联，引出本方法。acfR1R4R3R2R5bY形连接：各个电阻都有一端接在一个公共结点上，另一端则分别接到三个端子上。形连接：各个电阻分别接在3个端子的每两

7、个之间。请学生分析电桥电路中电阻的连接特点：Y形连接和形连接。1i11R1R3R232i3i2'3i'1iR13R123R232'2i1电路理论2.3.1变换公式的推导思路电阻的Y-变换公式的推导思路:根据等效的概念，有1-2、2-3、1-3间的电压对应相等，且流入各个节点（1、2、3）的电流对应相等，根据两种电路形式分别写出其伏安关系式，各项分别相等。电路理论很容易得出Y-变换公式的结论：当然也很容易得出-Y变换公式的结论：R3R1R2123i1i2i3R12R23R31注意：此处仅要求掌握电阻相等的情况，在三相电路分析中应用。当时，当时

8、，电路理论第三节电压源电流源的串并联1、串联：3.1电压源2、并联：us1us2ususn-+-+各电压源数值代数相加（注