电路 等效变换2.1--2.4 R
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电路的等效变换2.1电路的等效变换等效变换是指两个不同的电路模块,或者不同的元件在接入任意外电路时,可以起到相同的作用,即保证外电路的电压和电流均不变。
本节讲述元件简单结构的等效互换。
电路模块的等效互换在后续有专门的定理来描述。
电阻是可以等效互换的。
多个并联或串联的电阻可以与一个电阻等效互换,星形连接的电阻可以与三角形连接的电阻互换。
电容的串并联可以等效为一个电容、电感的串并联也可以等效成一个电感,具体等效过程将在后续章节中将会讲到。
电源的等效情况相对比较复杂。
一、理想电源的串并联等效①理想电压源串联时可等效为一个理想电压源;②相同电压的理想电压源可以并联,但不同电压的理想电压源不可以并联;③理想电流源并联时可以等效为一个理想电流源;④相同电流的电流源可以串联,但不同电流的理想电流源不可以串联。
二、实际电源的串并联等效实际电压源(或电流源)含有内阻,串并联时均可以等效为一个电压源(或电流源)。
由于实际电压源的内阻是串联结构,故电压源串联时可直接写出其等效电压源,但是实际电压源的并联需要经过多步才能等效成一个电源。
由于实际电流源的内阻是并联结构,故电流源并联时可直接写出其等效电流源,但是实际电流源的串联需要经过多步才能等效成一个电源。
三、实际电压源与实际电流源的等效互换两者之间可以等效互换,但是需要注意三方面的问题。
①结构问题。
电压源是串联结构,电流源是并联结构。
两者互换是要保证外接两点不变。
②数值大小问题。
Us=Is*R,或Is=Us/R。
形式类似欧姆定理的形式,但不是欧姆定理。
③方向问题。
Us的方向和Is的方向保持非关联。
Is的方向是从Us 的负极性端流向正极性端。
利用实际电压源与电流源的等效互换解题时,需要先统一电源形式。
并联结构的电源统一变换成实际电流源并联的形式,串联结构的电源统一变换成实际电压源的形式,这样可以直接写出其合并等效的电源。
最后精简为只有一个电源的形式。
另外提醒一下:①与恒压源并联的元件或支路,存在与否,都不影响其他与恒压源并联的元件或支路的工作状况。