第2章-电阻电路的等效变换ppt课件.ppt
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1、从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。第第2 2章章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换l 重点:重点:1.1.电路等效的概念电路等效的概念 2.2.电阻的串联、并联与混联电阻的串联、并联与混联 3.3.YY 等效等效变换变换 4.4.输入电阻输入电阻 5.5.电压源和电流源的等效变换电压源和电流源的等效变换从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。2.1 2.1 电路等效的一般概念电路等效的一般概
2、念 l 电阻电路电阻电路仅由电源和线性电阻构成的电路仅由电源和线性电阻构成的电路l 分析方法分析方法(1 1)欧姆定律和基尔霍夫定律是)欧姆定律和基尔霍夫定律是 分析电阻电路的依据;分析电阻电路的依据;(2 2)等效变换的方法)等效变换的方法,也称化简的也称化简的方法方法从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。任何一个复杂的电路任何一个复杂的电路,向外引出两个端钮,向外引出两个端钮,且从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的且从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流,则称这一电路为二端络网电流
3、,则称这一电路为二端络网(或一端口网络或一端口网络)。1.1.两端电路(网络)两端电路(网络)无无源源无无源源一一端端口口2.2.两端电路等效的概念两端电路等效的概念 两个两端电路,端口具有相同的电压、电流两个两端电路,端口具有相同的电压、电流关系关系,则称它们是等效的电路。则称它们是等效的电路。ii从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。B+-uiC+-ui等效等效若若B电路与电路与C电路等效,则对电路等效,则对A电路中的电流、电压和功率电路中的电流、电压和功率而言,满足而言,满足BACA明明确
4、确(1 1)电路等效变换的条件)电路等效变换的条件(2 2)电路等效变换的对象)电路等效变换的对象(3 3)电路等效变换的目的)电路等效变换的目的两电路具有相同的两电路具有相同的VCRVCR未变化的外电路未变化的外电路A A中中的电压、电流和功率的电压、电流和功率化简电路,方便计算化简电路,方便计算从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。2.2 2.2 电阻的串联、并联和混联等效电阻的串联、并联和混联等效(1 1)电路特点电路特点1.1.电阻串联电阻串联(Series Connection of
5、Resistors)+_R1R n+_U ki+_u1+_unuRk(a)(a)各电阻顺序连接,流过同一电流各电阻顺序连接,流过同一电流(KCL);(b)(b)总电压等于各串联电阻的电压之和总电压等于各串联电阻的电压之和(KVL)L)。从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。由欧姆定律由欧姆定律结论:结论:等效等效串联电路的总电阻等于各分电阻之和。串联电路的总电阻等于各分电阻之和。(2)(2)等效电阻等效电阻u+_R e qi+_R1R n+_U ki+_u1+_unuRk从使用情况来看,闭胸式的
6、使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。(3)(3)串联电阻的分压串联电阻的分压说明电压与电阻成正比,因此串连电阻电路可作分压电路说明电压与电阻成正比,因此串连电阻电路可作分压电路例例两个串联电阻的分压:两个串联电阻的分压:+_uR1R2+-u1-+u2i 注意电压方向注意电压方向!从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。(4)功率功率p1=R1i2,p2=R2i2,pn=Rni2p1:p2:pn=R1:R2 :Rn总功率总
7、功率 p=Reqi2=(R1+R2+Rn)i2 =R1i2+R2i2+Rni2 =p1+p2+pn(1)电阻串连时,各电阻消耗的功率与电阻大小成正比电阻串连时,各电阻消耗的功率与电阻大小成正比(2)等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和表明表明从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。2.2.电阻并联电阻并联(Parallel Connection)(Parallel Connection)inR1R2RkRni+ui1i2ik_(1)(1)电路
8、特点电路特点(a)(a)各电阻两端分别接在一起,两端为同一电压各电阻两端分别接在一起,两端为同一电压 (KVL);(b)(b)总电流等于流过各并联电阻的电流之和总电流等于流过各并联电阻的电流之和 (KCL)。i=i1+i2+ik+in从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。等效等效由由KCL:i=i1+i2+ik+in=u/R1+u/R2+u/Rn=u(1/R1+1/R2+1/Rn)=uGeqG=1/R为电导为电导(2)(2)等效电阻等效电阻+u_iReq等效电导等于并联的各电导之和等效电导等于并
9、联的各电导之和inR1R2RkRni+ui1i2ik_从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。(3 3)并联电阻的电流分配并联电阻的电流分配对于两电阻并联,有:对于两电阻并联,有:电流分配与电导成正比电流分配与电导成正比R1R2i1i2i从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。R1R2i1i2i例例两个并联电阻的分流:两个并联电阻的分流:注意电流方向注意电流方向!从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。
10、敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。(4 4)功率功率p1=G1u2,p2=G2u2,pn=Gnu2p1:p2:pn=G1:G2 :Gn=1/R1:1/R2:1/Rn总功率总功率 p=Gequ2=(G1+G2+Gn)u2 =G1u2+G2u2+Gnu2 =p1+p2+pn(1)电阻并联时,各电阻消耗的功率与电阻大小成反比电阻并联时,各电阻消耗的功率与电阻大小成反比(2)等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和表明表明从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构
11、、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。3.3.电阻的混联电阻的混联 例例电路中有电阻的串联,又有电阻的并联,电路中有电阻的串联,又有电阻的并联,这种连接方式称电阻的混联。这种连接方式称电阻的混联。计算各支路的电压和电流。计算各支路的电压和电流。165165Vi1+-i2i318 9 5 6 i1+-i2i3i4i518 6 5 4 12 165V165V+u2+u3+u4从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。例例解解 用分流方法求解用分流方法求解用分压方法求解
12、用分压方法求解求:求:I I1 1 ,I,I4 4 ,U,U4 4+_2R2R2R2RRRI1I2I3I412V_U4+_U2+_U1+从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。从以上例题可得求解串、并联电路的一般步骤:从以上例题可得求解串、并联电路的一般步骤:(1)求出等效电阻或等效电导;求出等效电阻或等效电导;(2)应用欧姆定律求出总电压或总电流;)应用欧姆定律求出总电压或总电流;(3)应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电流和电压)应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电流和电压以上的关
13、键在于识别各电阻的串联、并联关系!以上的关键在于识别各电阻的串联、并联关系!例例6 6 1515 5 5 5 5 d dc cb ba a求求:Rab,Rcd等效电阻针对电路的某两等效电阻针对电路的某两端而言,否则无意义。端而言,否则无意义。从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。例例求求:Rab6060 100100 5050 1010 b ba a4040 8080 2020 1515 2020 b ba a5 5 6 6 6 6 7 7 b ba ac cd dRRRR1.3.2.从使用情况
14、来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。解解16060 100100 5050 1010 b ba a4040 8080 2020 100100 6060 b ba a4040 2020 100100 100100 b ba a2020 6060 100100 6060 b ba a120120 2020 Rab7070 从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。解解21515 2020 b ba a5 5 6
15、6 6 6 7 7 1515 b ba a4 4 3 3 7 7 1515 2020 b ba a5 5 6 6 6 6 7 7 1515 b ba a4 4 1010 Rab10 0 缩短无电阻支路缩短无电阻支路从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。解解3b ba ac cd dRRRR 对称电路对称电路 c、d等电位等电位b ba ac cd dRRRRb ba ac cd dRRRRii1ii2短路短路断路断路根据电根据电流分配流分配从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤
16、压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。2.3 2.3 电阻的星形联接与三角形联接的电阻的星形联接与三角形联接的 等效变换等效变换 (Y-Y-变换变换)1.电阻的电阻的 ,Y Y联接联接Y型型网络网络 型型网络网络 R12R31R23123R1R2R3123b ba ac cd dR1R2R3R4包含包含三端三端网络网络从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。,Y Y 网络的变形:网络的变形:型电路型电路(型型)T 型电路型电路(Y、星、星 型型)这两个电
17、路当它们的电阻满足一定的关系时,能够相互等效这两个电路当它们的电阻满足一定的关系时,能够相互等效从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。u23 R12R31R23i3 i2 i1 123+u12 u31 R1R2R3i1Yi2Yi3Y123+u12Yu23Yu31Y i1 =i1Y,i2 =i2Y,i3 =i3Y,u12 =u12Y,u23 =u23Y,u31 =u31Y 2.2.YY 变换的等效条件变换的等效条件等效条件:等效条件:从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构
18、、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。Y接法接法:用电流表示电压用电流表示电压u12Y=R1i1YR2i2Y 接法接法:用电压表示电流用电压表示电流i1Y+i2Y+i3Y=0 u31Y=R3i3Y R1i1Y u23Y=R2i2Y R3i3Y i3 =u31 /R31 u23 /R23i2 =u23 /R23 u12 /R12i1 =u12 /R12 u31 /R31u23 R12R31R23i3 i2 i1 123+u12 u31 R1R2R3i1Yi2Yi3Y123+u12Yu23Yu31Y(2)(1)从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中
19、有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。由式由式(2)(2)解得:解得:i3 =u31 /R31 u23 /R23i2 =u23 /R23 u12 /R12i1 =u12 /R12 u31 /R31(1)(3)根据等效条件,比较式根据等效条件,比较式(3)(3)与式与式(1)(1),得,得Y Y型型型的变换条件:型的变换条件:或或从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。类似可得到由类似可得到由 型型 Y Y型的变换条件:型的变换条件:或或简记方法:简记
20、方法:或或 变变YY变变 从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。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注意注意(1)(1)等效对外部等效对外部(端钮以外端钮以外)有效,对内不成立。有效,对内不成立。(2)(2)等效电路与外部电路无关。等效电路与外部电路无关。R31R23R12R3R2R1外大内小外大内小(3)(3)用于简化电路用于简化电路从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使
21、用,在此不再说明。桥桥 T 电路电路1/3k 1/3k 1k RE1/3k 例例1k 1k 1k 1k RE1k RE3k 3k 3k i从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。例例1 4 1+20V90 9 9 9 9-1 4 1+20V90 3 3 3 9-计算计算9090 电阻吸收的功率电阻吸收的功率1 10+20V90-i1i从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。2A30 20 RL30 3
22、0 30 30 40 20 例例求负载电阻求负载电阻RL消耗的功率。消耗的功率。2A30 20 RL10 10 10 30 40 20 2A40 RL10 10 10 40 IL从使用情况来看,闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构,但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用,在此不再说明。1.“传递对称传递对称”单口网络单口网络 某一单口网络,用通过端口某一单口网络,用通过端口AB的平面直劈的平面直劈过去,可以把它劈开成左、右两半完全相同的部过去,可以把它劈开成左、右两半完全相同的部分,或劈开成上、下两半完全相同的部分,这样分,或劈开成上、下两半完全相同的部分,这样的
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