第二章 电阻电路的等效变换法.ppt

现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院 o 2-1 引言引言o 2-2 电阻的串、并联和串并联电阻的串、并联和串并联 o 2-3 Y等效变换等效变换o 2-4 电压源、电流源的串并联电压源、电流源的串并联 o 2-5 两种实际电源的等效变换两种实际电源的等效变换o 2-6 输入电阻或等效电阻输入电阻或等效电阻 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院一、电阻电路：由电源和电阻组成的电路一、电阻电路：由电源和电阻组成的电路 2-1 2-1 引言引言 线性电阻电路：由线性电阻，电源组成的电路线性电阻电路：由线性电阻，电源组成的电路非线性电阻电路：含非线性电阻的电路非线性电阻电路：含非线性电阻的电路非时变电阻电路非时变电阻电路时变电阻电路时变电阻电路现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院VAR:12uR iR i 12uRRiVAR： R1R2+-ui 二、等效法二、等效法 若某电路若某电路 N1与电路与电路 N2 的的 VAR外特性外特性完全相同，完全相同，则则 N1 N2 等效等效 R=R1+R2+-ui注意：当电路中的某一部分用其等效电路替代后，未被替注意：当电路中的某一部分用其等效电路替代后，未被替代部分的电压电流均应保持不变，即代部分的电压电流均应保持不变，即“对外等效对外等效”。现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院三、等效法三、等效法1、等效法：将复杂电路进行等效化简，从而求出各、等效法：将复杂电路进行等效化简，从而求出各i. u, p的一种分析方法的一种分析方法2、本章内容、本章内容电阻的等效变换电阻的等效变换电源的等效变换电源的等效变换 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院一、电阻的串联一、电阻的串联 1 1、串联：流过同一电流、串联：流过同一电流 2 2、串联后总电阻等于各分电阻之和、串联后总电阻等于各分电阻之和VAR： 123123uuuuRiR iR i 123uRRRi R=R1+R2+R3+-uiR1R2+-uiR3+-u1u2u3VAR： 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院说明：串联等效电阻说明：串联等效电阻 任一个串联电阻任一个串联电阻 吸收的总功率吸收的总功率=等效电阻吸收功率等效电阻吸收功率 串联电阻上的电压与电阻成正比串联电阻上的电压与电阻成正比 例例 两个电阻分压两个电阻分压uRRRu2111 uRRRu2122注意方向注意方向 !现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院12n12n+iiiiG uG uG u二、电阻并联二、电阻并联 1 1、并联：加同一电压、并联：加同一电压 2 2、并联后等效电导等于并联的各电导之和、并联后等效电导等于并联的各电导之和 123iGGGu 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院12n12n+iiiiG uG uG u二、电阻并联二、电阻并联 2 2、并联后、并联后等效电导等于并联的各电导之和等效电导等于并联的各电导之和 123iGGGu 12eqnkkiGGGGGGu 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院 说明：说明： 123GGGG1231111RRRR（K=1.2.3） 吸收总功率吸收总功率= =等效电阻吸收功率等效电阻吸收功率 3 3、分流公式、分流公式 R2R1i1i2i3R R3 3-u+KRR 11123GiiGGG iGGiKKK 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院 说明：二个电阻并联说明：二个电阻并联 三个电阻并联三个电阻并联 2112RiiRR 1212RiiRR 123123RRRRRRR R2R1i1i2i3R R3 3-u+R2R1i1i2-u+现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院三、混联三、混联串、并联串、并联R2R1R4R3 3421/RRRRR R现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院四、举例说明：电阻串、并混联电路分析四、举例说明：电阻串、并混联电路分析 解：解： 用分流方法做用分流方法做用分压方法做用分压方法做43211112483112 82IIIIRR V 3412124 UUURI121 V 3244 RIU432IR 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院电桥平衡电桥平衡若若R R1 1 R R3 3=R=R2 2 R R4 4则电桥平衡则电桥平衡 R1R2R4R3RgR1R2R4R3R1R2R4R3或者或者x现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院一、电阻的一、电阻的Y、联接、联接 1、为什么需、为什么需Y变换变换 2、Y形联接形联接 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院3、形联接、形联接4、举例：举例： 上图：上图：R1.R2.R3 R3.R4.R5 R1.R3.R4 R2.R3.R5Y 2-3 Y2-3 Y等效变换等效变换 R R1 1R R3 3R R4 4R2R R5 5ab现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院二、二、Y变换变换1 12 22 23 31223123 0R iR iR iR iuuiii 331121121323122231231233123uuiRRuuiRRuuiRR 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院122331121212331223312323231112233131313122R RR RR RR RRRRRRR RR RR RR RRRRRRR RR RR RR RRRRRR122311122331123312212233112233123112331223313122331311223uR uiR RR RR RR uR uiR RR RR RR RRRR RRR RR uR uiR RR RR RR RR RRRRRRR 根据等效条件，比较上述两式，根据等效条件，比较上述两式，得到得到Y 电阻关系：电阻关系：331121132312223123123321123uuiRuuiRRuuiRRR 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院说明：说明：Y311211223311223212233123313122331RRRRRRRRRRRRRRRRRR 2-3 Y2-3 Y等效变换等效变换 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院Y123331233221121212312233123232311132131132+=+=+=RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RR RRRRRRRRRRRRRRRR 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院 特例：若三个电阻相等特例：若三个电阻相等(对称对称)，则有，则有 R = 3RY( 外大内小外大内小 )13R31R23R12R3R2R1现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院 例例 桥桥 T 电路电路现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院123VAR: SSSUUUU 一、电压源一、电压源1 1、串联、串联 2 2、并联、并联US1=US2极性相同极性相同+-U+-+- u-i+US1-+ +-US2US3+-iu+-USUS1=US2=US+-iu+-USUS1US2现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院1 1、串联、串联 iS1=iS2方向相同方向相同iS1iS2iS3iS=iS1-iS2+iS3二、电流源二、电流源iS1iS2iS=iS1=iS22 2、并联、并联 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院三、电压源、电流源的串并联三、电压源、电流源的串并联 USiS-+1、 R+US-+US-现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院等效是对外电路来讲，其内部不等效等效是对外电路来讲，其内部不等效 2、 iSUS+-iSRiS现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院0:SVAR UUR iscsIi 一、两种实际电源一、两种实际电源 1、实际电压源、实际电压源 i0USU说明：说明： 开路电压开路电压 短路电流短路电流 u随随i变大而下降变大而下降 scsuu USR0i+-U现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院1、实际电压源、实际电压源实际电流源实际电流源 0VAR: SUUiR00VAR: sUUiRR0SUR二、两种电源的等效变换二、两种电源的等效变换 USR0i+-UR0i+-U现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院2、实际电流源、实际电流源实际电压源实际电压源3、说明：、说明： 注意极性注意极性 等效对外电路等效，内部不等效等效对外电路等效，内部不等效 举例说明其应用举例说明其应用 受控源也可以同样等效（但不能将受控变掉）受控源也可以同样等效（但不能将受控变掉） R0i+-R0iSiSR0现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院R01U +-10UR R0 现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院一一、二端网络二端网络一端口网络一端口网络：具有两个出线的电路：具有两个出线的电路 说明：举例说明：举例 符号符号 +U-R1R2E1E2 i流入端电流流入端电流 = = 流出电流流出电流现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院二、无源二端网络二、无源二端网络输入电阻的计算输入电阻的计算 1 1、纯电阻、纯电阻纯纯电电阻阻二端网络二端网络无源二端网络无源二端网络 有源二端网络有源二端网络 分类分类 PN求求R0方法方法利用电阻串并联公式利用电阻串并联公式电桥平衡电桥平衡利用利用Y-变换变换现代制造装备工程技术开发中心现代制造装备工程技术开发中心 佛山科学技术学院佛山科学技术学院 举例：举例：2、含受控源、含受控源PR0U+-i含含受受控控源源iUR 0说明：举例说明：举例 含受控源时，含受控源时，R0可能会出现负值。可能会出现负值。