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《电路的分析方法》PPT课件
IR1
IR3
IU1
R1 + IS
R3
+ U1S U1 -
-
R2
I
解(1)
1Ω + 2A
I
R
+ 10V
1Ω
I =6A
-
10A
2A
I
1Ω
1Ω
12A 1Ω
I
解(2)
由KCL得 -IR1 –I+ IS =0
1Ω IR1 = IS -I=2 –6 = -4A
IR3 =U1 / R3 =10/5=2A
由KVL得 IS R2 –U1S+ IR =0 U1S=IS R2 + IR =2 ×2+6 ×1 =10V
RL 2Ω
I=10/2=5A U=10V 2A
RL 2Ω
习题:P38[练习与思考] 2.1.3 P73习题2.1.3
§2-2 电阻星形联接与三角形联接的等效变换
三端网络: 具有三个端钮同外部网络相联的网络。
一、星形三端电阻网络(Y形)
(1) R1 G1
R2 (2) G2
R3 G3
(3)
三、三端电阻网络的等效变换
△→Y的等效变换
R1
R12
R12 R13 R23
R13
R2
R12
R12 R23 R23 R13
R3
R12
R23 R13 R23 R13
二、三角形三端电阻网络(△形)
(1)
R12
(2)
G12
R13 G13
R23 G23
(3)
Y→△的等效变换
G12
G1G2 G1 G2 G3
G23
G1
G2G3 G2 G3
G13
G1
G1G3 G2 G3
对于由三个相等的电阻组成的三端电阻网络
△→Y的等效变换
Y→△的等效变换
RY
1 3
R
R 3RY
例:如图所示网络,已知R1=R3=R4=6Ω, R2=R5=R6=2Ω,试求端钮a 、b间的等效电阻R0。
R5
R4 R6
a
6Ω
a
6Ω
R1
R2
R3
b
6Ω
6Ω 6Ω
6Ω
b
3Ω
a
3Ω 3Ω b
a
R0 b
解:R0=2Ω
+
6V
2A
-
6Ω
3Ω
+ 4V -
4Ω
I
+ 8V
1Ω
-
2Ω
2Ω
+ 4V
I
-
1Ω
4Ω
2A
2A
2Ω
3Ω
6Ω
+ 4V -
I 2A 4Ω
1A 4Ω
1Ω
1Ω
4Ω
4A
2Ω
+ 4V
2Ω
-
4Ω
I 3A 2Ω 1Ω
例2.3.3:见书46页
I 1Ω
I
23 2A 1 2
例2.3.4:U1=10V,IS=2A,R1 =1Ω, R2 =2Ω,R3=5Ω,R =1Ω。 (1)求I ;(2)求IU1、U1S ;(3)分析功率平衡。
-
-
E 230 Is R0 1 230 A
R0‘ =R0=1Ω
I 230 10A 1 22
U0 110 10V
P0 10 10 100W
U0' U 10 22 220V
P0'
U2 R
220 2 1
48400 W
例2.3.2 :试用等效变换的方法计算图中1Ω电阻上的电流I。
2Ω
IS 电路符号:
IS
I
2 实际电流源
R0‘
约束方程:
I
Is
U R0 '
三 实际电源模型的等效变换
等效:电源对外部电路的激励或外电路对电源的响应相同。
1 电流源变换为电压源
I
IS
+
R0‘ R U -
I
R0
+
+
RU
E
-
-
I
Is
U R0 '
U= R0‘IS -R0‘I
两式相减得: R0‘IS -E -(R0‘-R0)I =0
R0=R0‘ E=R0‘IS
U=E-R0I
2 电压源变换为电流源 用同样的分析方法可知
Is
E R0
R0‘=R0
例2.3.1 :有一直流发电机,E=230V,R0=1Ω。 (1)将其等效为一个电流源。 (2)当RL=22Ω时,求内阻的功耗和压降。
解(1) + E -
解(2)
I
I
R0
+
RU
IS
+
R0‘ R U
在图(b)中除去(短接)与理想电流源串联的理想电压源,对计算结果有无影
响?(2)判别理想电压源和理想电流源,何者为电源,何者为负载?(3)试分
析功率平衡关系。
+
解(1)
2A
+
10V -
RL 2Ω 2A
10V -
RL (a)I=10/2=5A ,U=10V 2Ω (b)I=2A,U=2×2=4V
+
10V -
IU1 –IR3 + IR1=0 IU1=IR3 – IR1=2 –(-4)=6
解(3) PU1 =10 × 6=60W PIS =10 × 2=20W
PR1 =16×1=16W PR3 =4×5=20W
PR2 =4×2=8W PR =36×1=36W
PU1 + PS1 = PR1 + PR2 + PR2 + PR
例2.2.1 见书P40
§2-3 电压源、电流源及其等效变换
一 电压源:
1 理想电压源: 如果一个二端元件的端电压,在任意时刻不随通过它的电流 变化而变化,这种二端元件称为理想电压源,简称电压源。
电路符号:
2 实际电压源:
+
-
E
实际电压源约束方程: U=E-R0I 电动势E就可以理解为理想电压源
+ E
3 所谓等效指的是对外电路等效,而对内电路是不等效的。
例:当实际电流源对外电路开路时 当实际电压源对外电路开路时
ps IS 2R0 '
P=0
[练习与思考] +9V
3Ω
2.3.1 3A 3Ω
-
2A
Ʊ
在图2.3.15所示的两个电路中,(1)负载电阻RL中的电流I及其两端的
电压U各为多少?如果在图(a)中除去(断路)与理想电压源并联的理想电流源,
在进行电源模型等效变换时,要注意的几个问题: 1 电流源的参考方向与电压源的参考方向相对应。 2 对外电路而言,与电压源并联的电阻或电流 IS
源 可当作开 路处理;与电流源串联的电阻 或电压源可当作短路处理。
IS R0‘
R0 + R0‘ E -
I
IS’
IS
IS -IS’+ I=0
IS
IS =IS’
第二章 电路的分析方法
§2-1 电阻串并联联接的等效变换
1 电阻的串联 R Ri
2 电阻的并联
1 R
1 Ri
例2.1.1 请看书 35页。
例2.1.2 请看书 35页。
[练习与思考]
2.1.1 试估算图2.1.7所示电路中的电流I。
20/500=0.04mA 20/10=2mA
2.1.2 通常电灯开得愈多,总负载电阻愈大还是愈小? 愈小。
- R0
+
U
-
实际电压源的电动势E和内阻R0 的测量:
方法一: 用两次不同的负载接入分别测得U1、U2、 I1、I2。
U1=E-R0I1 U2=E-R0I2
方法二: 用电动势仪测量E,再测短波路电流IS R0=E/ IS
二 电流源 1 理想电流源:
如果一个二端元件的电流,在任意时刻不随它的端电压的 变化而变化,这种二端元件称为理想电流源,简称电流源。