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二端口网络分析法在等效变换电路中的应用
施建花
（盐城纺织职业技术学院，江苏盐城２２４００５）
摘 要：本文从二端口网络定义出发，根据其端口特征，
运用参数、参数方程推导了电路的等效变换公式；运用无源
线性二端１２＂网络的互易性求解较复杂电路，由此可拓展学生
的解题思路．加强电路知识的前后联系，加深学生对所学知
识的理解。 关键词：二端口网络 参数方程 互易性 等效变换
在网络分析巾。常遇到两个端口的网络，如传输线、变压
器、滤波器、ｉ极管电路等，对这类电路，如果只研究两个端口
的电压、电流间的关系，那么不管网络内部结构多么复杂‘，就
都可简化为用一个方框Ｎ替代网
２ 络。如图ｌ所示，网络的两个端口，
一般一端接电源，称输入端口；另
一端接负载，称输出端口。
二端口网络端口处有四个变
量：输入端口的电压Ｕ．、电流Ｉ．、输
图１ 出端口的电压Ｕ 、电流Ｉ，。常用Ｚ
参数、Ｙ参数、Ｈ参数、Ｔ参数四种网络方程进行分析。如果二 端口网络仅由线性元件构成，且不含任何电源，则为线性无
源二端网络。它具有互易性。其含义是：在端口１上加一个电
流．在端口２上产生相应的电压：存端口２上加与前者相同的
电流，在端口１上产生相应的电压。 下面运用二端口网络的Ｚ参数、Ｙ参数方程推导Ｙ一△电路
的等效变换公式及利用无源线性二端网络的互易性等效求解
复杂电路巾的电流参量．以达到简化求解的目的。
图２（ａ） 图２｛ｂ１ 套 １．Ｙ一△电路的等效变换公式推导
如图２所示．以Ｔ形和 形二端口网络构造替代的Ｙ形和△
形电路结构的画法。
１．１运用二端口网￣Ｊ＇ｓ－Ｚ参数方程
Ｕｌ＝Ｚ ＪｌＩＩ＋Ｚｌ ２Ｉ２，Ｕ２＝Ｚ２ｌＩＩ＋Ｚ２２Ｉ２，由电路的ＫＶＬ方程，分别得：Ｙ
形电路Ｕｌ＝（Ｒ ＋Ｒ ）Ｉ。＋Ｒ Ｉ２
Ｕ２＝Ｒ ＩＩ＋（ＲＩ，＋Ｒ ）ｌ２
． － Ｒ ． △形电路ｕｔ＝［Ｒａ＋∥（Ｒ ，＋Ｒ 。）］ ， ＿＿二 ［Ｒｂｃ∥（Ｒ ＋Ｒ ）］
《电路分析》教学大纲
编写：杨帆 审核：赵红梅
一、课程性质与任务
本课程是电类专业的一门技术性很强的专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识，学会分析计算电路的基本方法和初步的实验技能。为学习后续有关课程(如信号与系统、模拟电子线路及脉冲技术等课程)准备必要的电路基本知识，为今后从事电类各专业的学习和工作打下必备的基础。
二、教学基本要求
1.牢固掌握电路理论的基本概念（如：电压、 电流、 功率、 参考方向） 基本定律（欧姆定律 KCL 、KVL)及电阻、电感电容、独立电源和受控源器件的基本特性。
2. 熟悉掌握线形电路的基本分析方法和网络定理，如：节点法、支路法、 回路法、叠加原理、 戴维南定理、和互易定理等，并能够灵活的运用它们来分析各种电路。
3. 重点掌握正弦稳态分析的基本概念（如：极大值、有效值、频率、相位等）及向量分析（如：向量图、复阻抗、复导纳等），熟练地运用向量法对正弦电路进行分析和计算（包括三相电路和具有互感耦合电路的计算）。
4.了解非正弦周期电路的谐波分析法。
5.熟练掌握动态电路的时域分析法。对时域法，要求深刻理解时间常数、一阶的零输入响应、一阶零状态响应和阶跃响应等概念；对频域法，要求掌握拉氏变换分析电路的方法和步骤（如：运算阻抗、拉氏正变换、拉氏反变换）。
6.了解一般非线形电路的特点，熟悉非线形电路的计算方法（如：图解法、小信号分析法等）及非线形电路方程的编写。
7.掌握电路的拓扑矩阵，能熟练列写复杂电路方程的矩阵
8.了解网络函数的性质，掌握极零点在复频率平面上的分布与网络时域的特点。
9.掌握二端口的方程和参数及二端口的等效电路。
10.学会正确使用常用的电工仪表和调节设备，掌握一些基本的电工及电子测试技术。
三、课程的主要内容及教学要求
1电路模型和电路定律
电路理论教学大纲
一、课程教学目标
电路理论是一门研究电网络分析、设计与综合的基础工程学科，它是属于电类各专业共同的理论基础课。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论知识，分析计算的基本方法和初步的实验技能，为学习后续有关课程准备必要的电路知识。
二、教学内容及基本要求
第一章 电路模型和电路定律
1、理解电路中电流、电压等物理量的参考方向的概念。
2、熟练掌握基尔霍夫定律。
3、熟练掌握电阻、电感、电容器以及独立源、受控源等电路元件的电流、电压关系。
第二章 电阻电路的等效变换
1、理解等效变换的条件。
2、掌握计算等效电阻和输入电阻。
3、理解电路Y-Δ互换和电源的等效互换。
第三章 电阻电路的一般分析
1、理解网络的图的概念。
2、熟练掌握支路电流法、结点电压法、回路电流法和网孔电流法。对简单电路能熟练计算。
第四章 电路定理
1、充分理解和掌握叠加定理、替代定理、戴维宁定理（诺顿定理）以及最大功率传输定理；
2、了解特勒根定理、互易定理和对偶定理。
3、运用定理对较简单电路能够熟练计算。
第五章 一阶电路和二阶电路的时域分析
1、理解电路的动态过程，掌握一阶电路初始状态和稳定状态的确定。
2、掌握时间常数、零状态响应、零输入响应、全响应等概念；了解自由分量和强制分量等概念。
3、掌握运用三要素法分析一阶电路的暂态过程。
4、了解二阶电路的零状态响应、零输入响应和全响应。
5、了解一阶电路和二阶电路对阶跃函数和冲激函数的响应。
第六章 相量法
1、理解相量的概念。
2、熟练掌握正弦量三要素，以及同频率正弦量的相角差，有效值概念。
3、掌握电阻、电感、电容元件电压、电流的相量形式，基尔霍夫定律相量形式。
第七章 正弦稳态电路的分析
1、熟练掌握阻抗、导纳及其相互变换，相量图的作法。
2、熟练掌握正弦稳态电路的分析；掌握正弦稳态电路中各种功率的概念。对简单正弦稳态电路能够熟练地分析与计算。
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《电路分析基础》试题库
第一部分 填空题
1. 对于理想电压源而言，不允许 路，但允许 路。
2. 当取关联参考方向时，理想电容元件的电压与电流的一般关系式 为 。
3. 当取非关联参考方向时，理想电感元件的电压与电流的相量关系式 为 。
4. 一般情况下，电感的 不能跃变，电容的 不能跃变。
5. 两种实际电源模型等效变换是指对外部等效，对内部并无等效可言。当端 子开路时，两电路对外部均不发出功率，但此时电压源发出的功率 为 ，电流源发出的功率为 ;当端子短路时，电压源发
出的功率为 ，电流源发出的功率为 。
6. 对于具有n个结点b个支路的电路，可列出 个独立的KCL方 程，可列出 个独立的KVL方程。
7. KCL定律是对电路中各支路 之间施加的线性约束关系。
8. 理想电流源在某一时刻可以给电路提供恒定不变的电流，电流的大小与端
电压无关，端电压由 来决定。
9. 两个电路的等效是指对外部而言，即保证端口的 关系相
同。
10. RLC串联谐振电路的谐振频率。= 。
11. 理想电压源和理想电流源串联，其等效电路为 。理想电流源和
电阻串联，其等效电路为 。
12. 在一阶RC电路中，若C不变，R越大，则换路后过渡过程越 。
13. RLC串联谐振电路的谐振条件是 =0。
14. 在使用叠加定理适应注意：叠加定理仅适用于 电路；在各分电路 中，要把不作用的电源置零。不作用的电压源用 代替，不作用的电 流源
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用 代替。 不能单独作用；原电路中的 不 能使用叠加定理来计算。
15. 诺顿定理指出：一个含有独立源、受控源和电阻的一端口，对外电路来说, 可以用一个电流源和一个电导的并联组合进行等效变换，电流源的电流等 于一端口的 电流，电导等于该一端口全部 置零后的输入电
导。
16. 对于二阶电路的零输入相应，当R=2ylL/C时，电路为欠阻尼电路，放电
