2-5有伴电源的等效变换
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第二章电阻电路的等效变换2讲授板书1、掌握电压源、电流源的串联和并联;2、掌握实际电源的两种模型及其等效变换;3、掌握输入电阻的概念及计算。
1、电压源、电流源的串联和并联2、输入电阻的概念及计算实际电源的两种模型及其等效变换1.组织教学5分钟3.讲授新课70分钟1)电源的串并联202)实际电源的等效变换25 3)输入电阻的计算35 2.复习旧课5分钟电阻的等效4.巩固新课5分钟5.布置作业5分钟一、学时:2二、班级:06电气工程(本)/06数控技术(本)三、教学内容:[讲授新课]:第二章电阻电路的等效变换(电压源、电流源等效变换)§2-5电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联问题的分析是以电压源和电流源的定义及外特性为基础,结合电路等效的概念进行的。
1.理想电压源的串联和并联(1)串联图示为n个电压源的串联,根据KVL得总电压为:注意:式中u sk的参考方向与u s的参考方向一致时,在式中取“+”号,不一致时取“-”号。
usk根据电路等效的概念,可以用图(b)所示电压为Us的单个电压源等效替代图(a)中的n个串联的电压源。
通过电压源的串联可以得到一个高的输出电压。
(2)并联(a)(b)图示为2个电压源的并联,根据KVL得:上式说明只有电压相等且极性一致的电压源才能并联,此时并联电压源的对外特性与单个电压源一样,根据电路等效概念,可以用(b)图的单个电压源替代(a)图的电压源并联电路。
注意:(1)不同值或不同极性的电压源是不允许串联的,否则违反KVL。
(2)电压源并联时,每个电压源中的电流是不确定的。
2.电压源与支路的串、并联等效(1)串联图(a)为2个电压源和电阻支路的串联,根据KVL得端口电压、电流关系为:根据电路等效的概念,图(a)电路可以用图(b)所示电压为u s的单个电压源和电阻为R的单个电阻的串联组合等效替代图(a),其中(2)并联图(a)为电压源和任意元件的并联,设外电路接电阻R,根据KVL和欧姆定律得端口电压、电流为:即:端口电压、电流只由电压源和外电路决定,与并联的元件无关,对外特性与图(b)所示电压为u s的单个电压源一样。
电源的等效变换练习题电源是电路中不可或缺的组成部分,对于电路的正常运行起着重要的作用。
而了解电源的等效变换对于电子工程师和电路设计者来说同样是非常重要的。
下面我将给大家提供一些关于电源等效变换的练习题,帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
练习题一:串、并联电源的等效变换1. 若有两个串联电源,电源1电动势为E1,内阻为r1;电源2电动势为E2,内阻为r2。
请计算串联电源的等效电动势和等效内阻。
答案:等效电动势 E = E1 + E2等效内阻 r = r1 + r22. 若有两个并联电源,电源1电动势为E1,内阻为r1;电源2电动势为E2,内阻为r2。
请计算并联电源的等效电动势和等效内阻。
答案:等效电动势 1/E = 1/E1 + 1/E2等效内阻 1/r = 1/r1 + 1/r2练习题二:电源的降压变换3. 一台电源的电动势为E,内阻为r。
请计算通过一个外阻为R的电路后,电源的电压降和等效内阻。
答案:电压降 V = E * ( R / (R + r) )等效内阻 r' = r * ( R / (R + r) )练习题三:电源的升压变换4. 一台电源的电动势为E,内阻为r。
请计算通过一个外阻为R的电路后,电源的电压升和等效内阻。
答案:电压升 V = E * ( (r + R) / r )等效内阻 r' = r * ( R / (r + R) )练习题四:电源的变压变换5. 若有一台电动势为E1的电源,内阻为r1,通过一个变压比为k 的变压器连接到电阻为r2的电路上。
请计算电路的等效电动势和等效内阻。
答案:等效电动势 E = E1 * k等效内阻 r = (r1 * r2) / (r1 + (k^2 * r2))通过以上练习题的学习,相信大家对于电源的等效变换有了更深入的理解。
电源的等效变换在电路设计中起着至关重要的作用,可以帮助我们更好地分析和计算电路的性能。
希望大家能够将这些知识应用于实际的电路设计中,提高自己的技能和水平。
第二章 电阻电路的分析主要内容:定理法:叠加定理、替代定理、戴维南定理(诺顿定理); 等效变换法:独立电源的等效变换、电阻的Y -Δ转换、移源法; 系统化法:节点电压法、回路电流法。
§2-1 线性电路的性质·叠加定理(superposition theorem)一、 线性电路的概念由线性元件及独立电源组成的电路。
电源的作用是激励,其它元件则是对电源的响应。
二、 线性电路的性质 1、齐次性: 若有图示的线性电路,在单电源激励下,以2R 的电流2i 为输出响应,则容易得到:s u R R R R R R R i 13322132++=由于321,,R R R 为常数,故有:s ku i =2显然,2i 与su 成比例。
在数学中,被称为“齐次性”,而在电路理论中则称为“比例性”。
2、相加性在图示的两激励电路中,若仍以2R 的电流2i 作为输出响应,则有:u+ |2us u+ ||2us s i R R R u R R i 2112121+++=显然,2i 由两项组成,第一项为电压源单独作用时,在电阻上引起的响应,每二项为电流源单独作用时,在电阻上引起的响应,每一项只与某个激励源成比例。
也即,由两个激励所产生的响应,表示为每一个激励单独作用时产生的响应之和。
这在数学中称为“相加性”,在电路理论中则称为“叠加性”。
三、 叠加定理在任何线性电阻电路中,每一元件的电流或电压都是电路中各个独立电源单独作用时在该元件产生的电流或电压的叠加。
叠加性是线性电路的一个根本属性。
注:叠加定理适用于线性电路。
在叠加的各分电路中,不作用的电压源置零(即,电压源用短路代替),不作用的电流源置零(即,电流源用开路代替),电阻不更动,受控源保留在各分电路中。
和分电路中的电压、电流的参考方向可以取为原电路中的相同方向,求和时,应注意各分量前的“+”、“-”号。
原电路的功率不等于按各分电路计算所得的功率叠加,这是因为功率是电压和电流的乘积。
华南理工网络教育《电路原理》第-章作业————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第一章“电路模型和电路定律”练习题1-1说明题1-1图(a )、(b )中:(1)u 、i 的参考方向是否关联?(2)ui 乘积表示什么功率?(3)如果在图(a )中u >0、i <0;图(b )中u >0、i >0,元件实际发出还是吸收功率?i u-+元件 iu-+元件(a ) (b )题1-1图解:(1)题1-1图(a ),u 、i 在元件上为关联参考方向:题1-1图(b )中,u 、i 在元件上为非关联参考方向。
(2)题1-1图(a )中,P=ui 表示元件吸收的功率;题1-1图(b )中,P=ui 表示元件发出的功率。
(3)题1-1图(a )中,P=ui <0表示元件吸收负功率,实际发出功率:题1-1图(b )中,P=ui >0,元件实际发出功率。
1-4 在指定的电压u 和电流i 的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u 和i 的约束方程(即VCR )。
i u-+10k Ω iu-+10Ω i u-+10V -+(a ) (b ) (c )i u-+5V +-iu-+10mAiu-+10mA(d ) (e ) (f )题1-4图解:(1)题1-4图(a )中,u 、i 为非关联参考方向,u=10×103i 。
(2)题1-4图(b )中u 、i 为非关联参考方向,u=-10i 。
(3)题1-4图(c )中u 与电压源的激励电压方向相同u= 10V. (4)题1-4图(d )中u 与电压源的激励电压方向相反u= -5V . (5)题1-4图(e )中i 与电流源的激励电流方向相同i=10×10-3A (6)题1-4图(f )中i 与电流源的激励电流方向相反i=-10×10-3A1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。