第四章-分解方法及单口网络4-1-集总电路中电压、电流的约束关系-电路分析基础-教学课件.ppt

电 路路 分分 析析 基基 础 电话：56333594(O)或：56770948(H)Email：电路分析基础第四章第一节第一部分 电阻电路分析一、集总电路中电压、电流的约束关系二、运用独立电压、电流变量的分析方法三、大规模电路分析方法概要四、分解方法及单口网络五、简单非线性电阻电路的分析 电路分析基础课程内容介绍电路分析基础第一部分：第四章 目录第四章 分解方法及单口电路1 分解的基本步骤 6 戴维南定理2 单口网络的伏安关系 7 诺顿定理3 单口网络的置换 8 最大功率传递定理 置换定理4 单口网络的等效电路 9 T型网络和型网络 的等效变换5 一些简单的等效规律和公式电路分析基础第一部分：第四章 回顾第一章 我们通过第一章的学习已经知道，求解电路中的支路电流和电压，回 顾 （1）2b法。可以直接使用两类约束 结构约束：KCL、KVL，元件约束：欧姆定律、元件的VAR，建立 2bbs 个方程直接求解；（2）1b法（支路电流法或支路电压法）：通过KCL或KVL（加元件VAR），建立 b 个电流或电压方程求解 b 个未知量，通过元件VAR再求解另外 b 个未知量。电路分析基础第一部分：第四章 回顾特别注意：特别注意：网孔分析法是是回路分析法的一个的一个特例。节点分析法是是割集分析法的一个的一个特例。网孔分析法只适用于只适用于平面电路，其他三，其他三种方法则种方法则没有限制！（2）若电路中含有负电阻或受控源，则解答未必是唯一的，而且也可能无解。由解的存在性和唯一性定理可知：（3）若电路中含有纯电压源回路或纯电流源割集，但回路中各电压源的电压不违背KVL，割集中的各电流源不违背KCL，则流过这类电压源的电流和跨越这类电流源的电压，其解答不是唯一的，其它部分的解答仍然是唯一的。（1）实际电路总有解答，但经过近似化抽象成模型后，根据模型写出的电路方程但未必有解。电路分析基础第一部分：第四章 回顾电路分析基础第一部分：第四章主要内容 用节点法或网孔法对复杂电路进行分析时，特别是只对其中某一支路的电压、电流或其中局部的电压、电流感兴趣时，我们可能仍嫌联立方程过多。本章主要内容：解决办法：设法将这个复杂的“大”网络分解为若干个 简单的“小”网络，对这些小网络逐个分析求解。最简情况：把原网络分解成两个通过两根导线连接的 子网络，如图4-1中的N1、N2那样。电路分析基础第一部分：第四章主要内容1iR+Us+u1 N1 N2（a）Oui UsQ Us/R（b）图4-2 （a）电阻及电压源的串联电路看成两个单口N1和N2相连 （b）伏安特性曲线相交法求解图 a 电路二端网络：由元件相连组成、对外只有两个端钮的网 络。也称为单口网络，有时简称单口(one-port)。本章以这种最简情况下的电路分解为线索，讨论单口网络的伏安关系、等效、置换，以及功率传递等内容，重点是戴维南定理。最后则从求单口等效电路的角度介绍TII变换。电路分析基础第一部分：第四章主要内容电路分析基础第一部分：4-1 2/7 1iR+Us+u1 N1 N2（a）Oui UsQ Us/R（b）图4-2 （a）电阻及电压源的串联电路看成两个单口N1和N2相连 （b）伏安特性曲线相交法求解图 a 电路电路分析基础第一部分：4-1 4/7 一个元件的伏安关系是由这个元件本身决定的，与外接的电路无关，例如，电阻的VAR总是 u=Ri（在 u、i 为关联参考方向前提下），这一关系不会因外接电路不同而有所不同。同样，一个单口网络的伏安关系也是由这个单口网络本身决定，与外接电路无关，只要这个单口网络除了通过它的两个端钮与外界联系外，别无其他联系。因此，若对一个网络N采用图4-1的分解处理时，首先应把单口网络N1和N2从原网络中分离出来，以便求得它们的VAR，其次设法求连接端口的 u 和 i。电路分析基础第一部分：4-1 5/7 我们将从4-3节了解到：求得端口电压 u 和端口电流 i 后就可以在分别求解 N1 或 N2 内部电压、电流时非常方便地考虑到 N1 或 N2 实际存在的影响。（1）把给定网络分解为两个单口网络 N1 和 N2；综上所述，分解的基本步骤为：（2）分别求出 N1 和 N2的VAR（计算或测量）；（3）联立两者的VAR式或由它们的VAR曲线交点，求 得 N1 和 N2 的端口电压、电流；（4）分别求解 N1 和 N2 内部各支路电压、电流。电路分析基础第一部分：4-1 7/7 例如：当 N2是N1的负载而我们只对负载所得的电压电流功率感兴趣时；或：N2（N1）内部情况不明（黑箱）或是一个不可分割的整体（如某种器件模型），而我们只需了解它的外部性能时；或：当N1为电阻网络而N2为电容（电感），或N1为线性网络而N2为非线性网络，性质不同的网络相连处的电压电流易于求得等等。此时，划分不是随意的。在本书的以后章节中将常遇到此种情况。