电路第三章等效变换优秀课件.ppt

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1、电路第三章等效变换电路第三章等效变换第1页，本讲稿共38页2.1 二端网络与等效变换二端网络与等效变换2.2 支路电流法支路电流法2.3 网孔电流法网孔电流法2.4 结点电压法结点电压法2.5 叠加定理叠加定理2.6 等效电源定理等效电源定理2.7 负载获得最大功率的条件负载获得最大功率的条件 2.8 含受控源电路的分析含受控源电路的分析第2章 电路的分析方法第2页，本讲稿共38页2.1.12.1.1 等效电路的概念等效电路的概念等效电路的概念等效电路的概念 若两个二端网络若两个二端网络若两个二端网络若两个二端网络N N1 1和和和和N N2 2，当它们与同一个外部电路，当它们与同一个外部电路

2、，当它们与同一个外部电路，当它们与同一个外部电路 相接，在相接端点处的电压、电流关系相接，在相接端点处的电压、电流关系相接，在相接端点处的电压、电流关系相接，在相接端点处的电压、电流关系完全相同完全相同完全相同完全相同时，时，时，时，则称则称则称则称N N1 1和和和和N N2 2为相互等效的二端网络为相互等效的二端网络为相互等效的二端网络为相互等效的二端网络 N N1 1.i ii iu+_ _i=ii=i(二端网络二端网络二端网络二端网络)uN N2 2.i ii i+_ _(二端网络二端网络二端网络二端网络)等效的两个二端网络相互替代，这种替代称为等效的两个二端网络相互替代，这种替代称为

3、等效的两个二端网络相互替代，这种替代称为等效的两个二端网络相互替代，这种替代称为等效变换等效变换等效变换等效变换 第3页，本讲稿共38页2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效 电电电电 阻阻阻阻 的的的的 串串串串 联联联联.u1+_ _u2+_ _u3+_ _u+_ _iR1R2R3i.u+_ _Req特征特征特征特征：流过流过流过流过同一电流同一电流同一电流同一电流（用于以后判断是否为串联）（用于以后判断是否为串联）（用于以后判断是否为串联）（用于以后判断是否为串联）KVLKVLKVLKVL：第4页，本讲稿共38页 电电 阻阻

4、 的的 串串 联联u3_ _.u1+_ _u2+_ _+u+_ _iR1R2R3i.u+_ _Req 分压公式分压公式分压公式分压公式：等效电阻：等效电阻：等效电阻：等效电阻：功率：功率：功率：功率：2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效第5页，本讲稿共38页 电电 阻阻 的的 并并 联联.i.u+_ _Geq特征：特征：特征：特征：承受承受承受承受同一个电压同一个电压同一个电压同一个电压 KCLKCL：.u+_ _iG1G2G3i3i2i12.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串

5、联和并联等效第6页，本讲稿共38页 电电电电 阻阻阻阻 的的的的 并并并并 联联联联 分流公式分流公式分流公式分流公式：等效电导：等效电导：等效电导：等效电导：功率：功率：功率：功率：2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效.i.u+_ _Geq.u+_ _iG1G2G3i3i2i1第7页，本讲稿共38页RGui串联串联并联并联2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效对偶关系第8页，本讲稿共38页 电电 阻阻 的的 混混 联联.R3R2R1.Req 串并联串并联串并联串并

6、联2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效第9页，本讲稿共38页 电电电电 阻阻阻阻 的的的的 混混混混 联联联联.R1R3R2.Req 串并联串并联串并联串并联2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效第10页，本讲稿共38页例例例例2.1.1:2.1.1:2.1.1:2.1.1:求求求求R Rabab .ab612 15676ccd.abcd.61266157 解解解解:2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等

7、效第11页，本讲稿共38页 例例例例2.1.2:2.1.2:2.1.2:2.1.2:求求求求R Rabab 387 421 54 6 3.ab 分析：分析：分析：分析：该电路结构为一桥式电路该电路结构为一桥式电路该电路结构为一桥式电路该电路结构为一桥式电路桥式电路具有四个节点，每个节点联接三条支路桥式电路具有四个节点，每个节点联接三条支路桥式电路具有四个节点，每个节点联接三条支路桥式电路具有四个节点，每个节点联接三条支路 2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效第12页，本讲稿共38页.R3R1R5.R4R2.平衡电桥：平衡电桥：平

8、衡电桥：平衡电桥：2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效第13页，本讲稿共38页.7 8 6 4 3 ab 解解解解:2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效第14页，本讲稿共38页2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效常见的电桥电路常见的电桥电路R1R4R2R5R3ABCDR2R5R1R4R3ABCDR3ABCDR1R5R2R4R1R2R3R4R5BACD第15页，本讲稿共38页例例2.1.3:2.1.3

9、:求求求求R Rabab 60 30 80 40 80 40 4010 10 806030.ab对称面对称面2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效第16页，本讲稿共38页60308040 804080 10108060 30.ab.80o 等电位法得：等电位法得：等电位法得：等电位法得：2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效第17页，本讲稿共38页60 20 30 10 80 ao.2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻

10、的串联和并联等效第18页，本讲稿共38页例例2.1.4:2.1.4:无限梯形网络，求无限梯形网络，求无限梯形网络，求无限梯形网络，求R Rabab？（？（？（？（R R=5=5)近似解法：近似解法：近似解法：近似解法：.R RR RR Rabab.abR Rcdcd cd.R RR R.R RR RR RR R.R RR RR RR R.abR Rabab .2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效第19页，本讲稿共38页.R RR RR Rabab.ab2.1.22.1.2 电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联等效电阻的串联和并联

11、等效电阻的串联和并联等效第20页，本讲稿共38页2.1.32.1.3 电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联 电电 压压 源源 的的 串串 联联 u us sk k方向与方向与方向与方向与u us s方向方向方向方向一致一致一致一致时取时取时取时取正正正正 u us1s1+_ _u us3s3+_ _u us2s2+_ _i i.+u us s_ _u us si i.+_ _ u us sk k方向与方向与方向与方向与u us s方向方向方向方向不一致不一致不一致不一致时取时取时取时取负负负负 串联：串联：串联：串联：要流过要

12、流过要流过要流过同一个电流同一个电流同一个电流同一个电流 第21页，本讲稿共38页2.1.32.1.3 电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联 电电 压压 源源 的的 并并 联联 同极性、同数值并联同极性、同数值并联同极性、同数值并联同极性、同数值并联 us+_ _.us+_ _us+_ _.us+_ _第22页，本讲稿共38页2.1.32.1.3 电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联 电电 流流 源源 的的 并并 联联is2is1.isis3is.i isks

13、k方向与方向与方向与方向与i is s方向方向方向方向一致一致一致一致时取时取时取时取正正正正 i isksk方向与方向与方向与方向与i is s方向方向方向方向不一致不一致不一致不一致时取时取时取时取负负负负 并联：并联：并联：并联：要承受要承受要承受要承受同一个电压同一个电压同一个电压同一个电压第23页，本讲稿共38页2.1.32.1.3 电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联 电电电电 流流流流 源源源源 的的的的 串串串串 联联联联 同方向、同数值串联同方向、同数值串联同方向、同数值串联同方向、同数值串联 i is si

14、 is s.i is si is s.第24页，本讲稿共38页2.1.32.1.3 电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联 电压源与支路并联：电压源与支路并联：电压源与支路并联：电压源与支路并联：可用一个等效电压源替代，可用一个等效电压源替代，可用一个等效电压源替代，可用一个等效电压源替代，这个等效电压源的电压就是原电路中电压源的电压这个等效电压源的电压就是原电路中电压源的电压这个等效电压源的电压就是原电路中电压源的电压这个等效电压源的电压就是原电路中电压源的电压us+_ _i1i.11u+_ _us+_ _i.11u+_ _与

15、理想电压源并联的元件、支路对外电路不起作用，可以与理想电压源并联的元件、支路对外电路不起作用，可以与理想电压源并联的元件、支路对外电路不起作用，可以与理想电压源并联的元件、支路对外电路不起作用，可以断开，断开，断开，断开，仅当计算支路电流时考虑并联作用仅当计算支路电流时考虑并联作用仅当计算支路电流时考虑并联作用仅当计算支路电流时考虑并联作用。第25页，本讲稿共38页2.1.32.1.3 电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联 电流源与支路串联：电流源与支路串联：电流源与支路串联：电流源与支路串联：可用一个等效电流源替代，可用一个

16、等效电流源替代，可用一个等效电流源替代，可用一个等效电流源替代，这个等效电流源的电压就是原电路中电流源的电流这个等效电流源的电压就是原电路中电流源的电流这个等效电流源的电压就是原电路中电流源的电流这个等效电流源的电压就是原电路中电流源的电流isu1+_ _i.u+_ _11isi.u+_ _11与理想电流源串联的元件、支路对外电路不起作用，与理想电流源串联的元件、支路对外电路不起作用，与理想电流源串联的元件、支路对外电路不起作用，与理想电流源串联的元件、支路对外电路不起作用，可以短接，可以短接，可以短接，可以短接，仅当计算支路端电压时考虑串联作用仅当计算支路端电压时考虑串联作用仅当计算支路端电

17、压时考虑串联作用仅当计算支路端电压时考虑串联作用。第26页，本讲稿共38页2.1.42.1.4 实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换u us s+_ _R Rs su ui i.u u+_ _N N1 1i is sR Rs si ii i.u u+_ _N N2 2 N N1 1:N N2 2:第27页，本讲稿共38页u us s+_ _R Rs su ui i.u u+_ _i is sR Rs si ii i.u u+_ _ 等等 效效 互互 换换 条条 件件2.1.42.1.4 实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型

18、的等效变换实际电源模型的等效变换 N N1 1:N N2 2:第28页，本讲稿共38页 注意！注意！两个条件必须两个条件必须两个条件必须两个条件必须同时同时同时同时满足满足满足满足 .10V+_ _5.2A5？保持变换前后参考方向保持变换前后参考方向保持变换前后参考方向保持变换前后参考方向一致一致一致一致，i i i is s s s由由由由u u u us s s s负极指向负极指向负极指向负极指向正极正极正极正极。等效是对外部而言，等效是对外部而言，等效是对外部而言，等效是对外部而言，对内不等效对内不等效对内不等效对内不等效 不是内阻不是内阻不是内阻不是内阻2.1.42.1.4 实际电源模

19、型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换第29页，本讲稿共38页例例例例2.1.5:2.1.5:2.1.5:2.1.5:运用电源等效变换方法运用电源等效变换方法运用电源等效变换方法运用电源等效变换方法求求求求u u2 u+_ _6V 24V _ _+3 6V+_ _4+_ _2A u23A 3 6V+_ _4+_ _2A 2A 2 解解解解:2.1.42.1.4 实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换第30页，本讲稿共38页u1A136V+_ _4+_ _2A 45V+_ _2A u13 6V+_ _4+_

20、 _1V _ _+2.1.42.1.4 实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换第31页，本讲稿共38页u4+_ _2A 4.2.1.42.1.4 实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换实际电源模型的等效变换第32页，本讲稿共38页 作作 业业2.1 B)2.1 B)2.3 A)2.3 A)2.8 B)2.9 A)第33页，本讲稿共38页运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路 注意注意注意注意:等效变换中等效变换中等效变换

21、中等效变换中控制支路控制支路控制支路控制支路不要变动，予以不要变动，予以不要变动，予以不要变动，予以保留保留保留保留 用等效变换方法分析含受控源电路用等效变换方法分析含受控源电路第34页，本讲稿共38页 运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路 例例2.1.7:2.1.7:2.1.7:2.1.7:求输入电阻求输入电阻求输入电阻求输入电阻 解解:输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻u u1 12 1.51.5u u1 12u u1 1+_ _.u u+_ _a ab bi i第35页，本讲稿共38页运用等

22、效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路 另解另解:2 2u u1 12u u1 1+_ _.u u+_ _a ab bi i2u u1 1+_ _+_ _第36页，本讲稿共38页运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路 例例例例2.1.8:2.1.8:2.1.8:2.1.8:运用等效变换方法运用等效变换方法运用等效变换方法运用等效变换方法I I6A390.9I66154A.I3 2A6 0.9II.0.5I第

23、37页，本讲稿共38页运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路运用等效变换分析含受控源的电阻电路 例例例例2.1.9:2.1.9:求受控电压源发出的功率求受控电压源发出的功率求受控电压源发出的功率求受控电压源发出的功率5A3139u u1.51.5u u+_ _+_ _.i i1 1i iu u1 1+_ _ 解解:故受控电压源发出功率故受控电压源发出功率故受控电压源发出功率故受控电压源发出功率27W27W电桥平衡只是相对于电桥平衡只是相对于电桥平衡只是相对于电桥平衡只是相对于无源电路而言无源电路而言无源电路而言无源电路而言第38页，本讲稿共38页