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电路分析课件第2章 阻电路分析-精选文档

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第2章 线性电阻电路分析

第2章 线性电阻电路分析

应用：利用等效变换可以简化电路计算。
例1
us
is
us is
us
is
is
us1
us2 is2 is1 is1
us2 is2
-us2+
is is=is2-is1
举例
例2: 求下列各电路的等效电源 a a + + 2 2 U U 3 + 5A 3 5V – b (a) (b) 解: a a + + 2 U 5A 3 + U 5V b – b (a) (b) a
I
由(c) 图可知
R12 I12

I
3V

3V
I7
·1 R 1 5
I5 R7 R5 3 6 R34 2
U I7 1A R7
·R 1
6
I12 I I 7 1A R34 R6 I5 I12 R34 R6 R5
1 A 3
(c)
例4
1k
（3） 串联电阻上电压的分配 由 即
uk Rk i Rk Rk u Req i Req Rk
电压与电阻成正比 故有
Rk uk u Rj
i º + u+ 1 _ u + un _ _ º
R1 …
Rn
例：两个电阻分压, 如下图 i º R1 u1 u + + R1 R2 u1 R1 R2 u u2 u u2 R2 ( 注意方向 !) R1 R2 _ +
+ 2 U + 5V2V b (c)
+
+ 5V –
+ U (c)

电路分析刘健版第二章课件

电路分析刘健版第二章课件

接: u12
+ i1 R12
– 1 R31 u31
Y接: + i1Y u12Y 1– R1 R2 R3 u31Y i3Y +
–
i2 + 2 R23 u23 3 –
i3 +
–
i2Y
+
2
u23Y
3
–
用电压表示电流 i1 =u12 /R12 – u31 /R31 i2 =u23 /R23 – u12 /R12 i3 =u31 /R31 – u23 /R23
2.1.2 独立源的串联和并联
一、 理想电压源的串联 + uS1 _ + uSn _ º º º + º
uS= uSk
( 注意参考方向)
u s u s 1 u s 2 u sn
uS _
u
k 1
n
sk
只有电压大小相等、极性相同的电压 源才能并联，否则违背了KVL。
解
I R I I U RI R R(1 ) I
Rab U I R(1 )
2.4 电路的拓扑图及电路方程的独立性
对于复杂的电路一般不采用化简的方法， 如何保证建立的电路方程是独立的 。
2.4.1 网络图论(Graph Theory)的初步知识
1. 电路的图
Rab (4 // 8) (5 // 10) 32 12 50 15 6 (Ω )
2.3 等效电路及等效电阻
2.3.1 等效电路及等效电阻的概念
若N中不含独立电源，则端口等效电阻为：
Req def u / i
2.3.2
等效电阻的计算
方法一：电阻串、并联和Y-Δ变换的方法 （适用于仅含电阻的 单口网络）；

第2章简单电阻电路分析-2理想电压源电流源的串并联和等效变换

第2章简单电阻电路分析-2理想电压源电流源的串并联和等效变换

利用上述关系式，可测量电阻。
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习题讨论课1—
简单—电阻电路分析
（总第七、八讲）
重点和要求:
1. 参考方向的正确使用。
2. 分压、分流、功率的计算。
3. 欧姆定律、KCL、KVL的使用。
4. 等效的概念 电源的等效变换、电阻的Y－变换。
1. 求入端电阻。
(1) 求Rab、 Rac 。
c
4
4
2
2
4
a 3
a
(2) 求 Rab .
4 2
6
4
2 0.6
b
ab
2. 用电源等效变换化简电路。
(3) 求 Rab .
2 2 1 2 4
a
b 4
a
a
6A
10
等效 R
+ 2A
+
_ 6V
_ Us
b
b
3. 电路如图
g
2A
R=3
(1) 求I1, I2, I3, Uab, Ueg；
e
1 a
b 2 f
(2) 若R变为5 ,
U
I
+
US _
+
U
Ri
_
0
Ii
U=US – Ri I
R Ri: 电源内阻， 一般很小。
一个实际电压源，可用一个理想电压源uS与一个电阻Ri 串联的支路模型来表征其特性。
二、实际电流源
实际电流源，当它向外电路供给电流时，并不
是全部流出，其中一部分将在内部流动，随着端电 压的增加，输出电流减小。
I
u
GiU
is us Ri ,
Gi
1 Ri

电路分析基础-第2章电阻电路的等效变换课件

电路分析基础-第2章电阻电路的等效变换课件

3.元件与电流源的串联:等效为电流源。
1i + 元件 u iS
1+ i iS
u
2–
– 2
1i
+
R
1+ i iS
u iS
u
2–
1i +
+ uS
u iS –
– 2 1+ i
iS
u
2–
– 2
三、 实际电源的两种模型及其等效变换
实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换，所谓 的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变。
Req=( R1+ R2 +…+Rn) = Rk
结论 串联电路的等效电阻等于各分电阻之和。
等效:对外部电路（端钮 以外）效果相同。
2.串联电阻上电压的分配
R1
Rk
Rn
+
_ u1
i
+
+ uk _ u
+
un _ uk
_
Rk i
Rk
u Req
Rk u u Req
表明 电压与电阻成正比，因此串联电阻电路可作分压电路。
应用举例
例：2-3 如图所示电路，已知输入电压US =32V，求电压U0。
解： I 1
I 1
+ 1 32V
-
1 2
5 + 1 U0
1 15 -
+ 32V
Ω-
R2 5 +
R1 R3
1 15
U0 -
R1
1+1+ 11 2
5 2
R2
R3
1+ 2+ 12 1

电路分析基础 张凤霞课件-第02章.电阻电路的等效变换

电路分析基础 张凤霞课件-第02章.电阻电路的等效变换
20 100 60
120 60
ab
20 100 60
40
2020/5/25
返回 上页 下 页
例5 求: Rab
5
15
6
a 20 b
7
6
缩短无 电阻支路
Rab＝10
4
ba
15
10
20
5
a
15 b
7 6 6 4 a
b
15 7 3
2020/5/25
返回 上页 下 页
例6 求: Rab
iR
对称电路 c、d等电位
变量之间无控制和被控的关系，则称 N1和 N2为 单口网络（二端网络）。
一个单口网络对电路其余部分的影响，决定于其 端口电流电压关系（VAR）。
2020/5/25
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二. 等效单口网络
a
i +
b u-
N
u f (i)
a
i +
b u-
N'
u f(i)
若网络 N 与 N 的VAR相同，则称该两网络为
等效单口网络。
将电路中一个单口网络用其等效网络代替（称 为等效变换），电路其余部分的工作状态不会 改变。
2020/5/25
返回 上页 下 页
2.1.2 单口网络端口伏安关系(VAR)的求取
将单口网络从电路中分离出来，标 好其端口电流、电压的参考方向；
假定端电流i 已知（相当于在端口 接一电流源），求出 u = f (i) 。或 者，假定端电压 u 已知（相当于在 端口接一电压源），求出 i = g (u) 。
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• 三端网络的端口VAR
端口独立电流（例如 i1、i2 ）与端口独立电压（例 如 u13 、u23 ）之间的关系。

第2章电阻电路的分析

第2章电阻电路的分析

3 (G1+G2+GS)U1-G1U2－GsU3=GSUS -G1U1+(G1 +G3 + G4)U2-G4U3 =0 －GSU1-G4U2+(G4+G5+GS)U3 =－USGS
2.2.2 含有理想电压源支路的结点电压分析法
①以电压源电流为变量，增 补结点电压与电压源间的 关系。 (G1+G2)U1-G1U2 =I -G1U1+(G1 +G3 + G4)U2-G4U3 =0 -G4U2+(G4+G5)U3 =－I 增补方程 I + Us _ G1
互电导为接在结点与结点之间所有支路的电导 之和，总为负值。
iS2
1
iS1
i2 R2
2
i3
R3 i5
3
G11un1+G12un2 ＋G13un3 = iSn1 is3 G21un1+G22un2 ＋G23un3 = iSn2 G31un1+G32un2 ＋G33un3 = iSn3
i1
i4
R1 R4
结点电压：结点到参考点之间的电压。 方向：结点→参考结点。
基本思想：
选结点电压为未知量，对结点列KCL方程，将各 支路电流用结点电压代换，得到以结点电压为未知量 的方程，求解方程，得出结点电压，再求各支路电压、 和电流。
列写的方程
结点电压法列写的独立方程数为：
(n 1)
注意
与支路电流法相比，方程数减少b-(n-1)个。
列写的方程
i3
R3
独立回路数为 2 。选 图示的两个独立回路，支 路电流可表示为：
i1 il1 i3 il 2 i2 il 2 il1

《电阻电路分析》课件


III. 电阻的串联和并联
讲解电阻的串联和并联规律，以及计算总电阻的方法和应用。
IV. 电路中的电压和电流
解析电路中的电压和电流分布，电路中的电压分压和电流分流现象。
V. 欧姆定律和功率定律
详细介绍欧姆定律和功率定律，解释电阻元件中的电压、电流和功率之间的关系。
VI. 电路中的电功率和能量
探究电路中的电功率和能量转换，以及电阻元件的能量损耗和效率。
《阻电路分析》PPT课 件
这个《电阻电路分析》PPT课件将带你深入了解电阻电路的基本概念、特性和 应用，通过丰富实例和案例分析，帮助你掌握电路分析的核心知识和技巧。
I. 电阻电路的基本概念和特性
介绍电阻的定义、单位和特性，以及电阻与电流、电压之间的关系。
II. 电路中的电阻
探讨电路中的电阻元件，如电阻器、电子元件和集成电路中的电阻。
VII. 非线性电阻元件
介绍非线性电阻元件，如二极管、晶体管和热敏电阻等，以及它们在电路中的应用。

第2章线性电阻电路分析

+R2 +R3 ，S打在位置“1”时，量程最大，分流电阻最小，为R1。因此可以
利用电阻串并联关系，首先从最小量程开始，求得总的分流电阻，在从最大 量程开始，逐一求出各分流电阻。分析如下：
S打在1 mA档，R1、R2、R3串联后与Rg并联，Ig = 100μA = 0.1 mA， I = 1 mA，根据分流关系，得
63
Rab
12 12
4 4
4 4
( 6 (6
3 3
2) 2)
3
2
5
63
需要注意的是，在电路改画过程中，必须从a端顺势画到b端，而不能 中途改变方向。图2.6（a）中不改变各电阻阻值，将a、e间用短路线联接
如图2.6（c）所示，那么a、b之间等效电阻Rab等于多少呢？读者可自行分
析。（注意：在图（c）中ade支路的4Ω电阻和3Ω电阻被短路线短接。答案：
R = 1.5 + （0 6 1 4）（11） 2.5Ω
06 14 11 最后求得
I 10 10 4 A R 25
此题也可以 利用Y形电阻网络 等效变换为三角 形电阻网络的方 法进行求解，请 读者自行分析。
2.3 电压源与电流源的等效变换
2.3.1 独立电源的串联和并联
n个理想电压源串联，可以等效成一个电压源。图2.10（a）所示为两 个电压源US1和US2串联，可以用一个等效的电压源US代替。
例2.5 求图2.9（a）所示电路中电流I。
解： 将3Ω、5Ω和2Ω三个电阻构成的三角形网络等效变换为星形电阻 网络，如图2.8（b）所示，根据式（2.13）求得
R1 = 3 5 1.5Ω 325
R2 = 3 2 0.6Ω
325
R3 = 2 5 1Ω 325

第2章电阻电路分析


如实际使用时收录机电压低于3V时，用万用表测得电源的实际输出电
压U＝6V，则说明电源内阻分掉了3V的压降。 二次选择R1，实际接通电路后，
I ＝
U R1 R2
U0 U E U 96 R0 43 I I 69.8m
6 ＝ 56 30 ＝69.8 mA
为了达到收录机工作时的电流 I＝100mA，UR2＝3V，总电阻R应为 E 9
+ U
3A
12V -
单独作用的电路图 12V电压源单独作用
I′
+
6Ω
2Ω 3Ω 4Ω
12V -
+ U ′
-
12 12 I 1.5A 6 3 || (2 4) 6 2 3 U 1.5 4 2V 3 2 4
3A电流源单独作用时，连续应 用分流公式 4 3 I 3 0.5A 4 2 3 || 6 3 6 4 (2 3 || 6) 3AU 4 2 3 || 6 3 6V
O
结点电压与恒压源电压的关系为：U1=10V
U 2 2V, U 3 8V, I1 6A
课堂练习：列出结点电压方程
2Ω a
+ 30V 2Ω b 2Ω c 2A
+ 36V 3Ω 1Ω
三种电路分析方法比较
• 支路电流法是最基本的电路分析方法；
• 网孔的个数小于独立结点数时，用网孔
电流法较方便；
解题步骤： （1）标出各支路电流的参考方向， 列n一1个独立结点的ΣI＝0方程。
独立结点a的方程：I1＋I2－I3＝0
（2）标出各元件电压的参考方向， 选择足够的回路，标出绕行方向，列出ΣU＝0的方程。

电阻分析ppt课件


I5 I3 I4 2.2 2 0.2 A
第2章 直流电阻电路的分析计算
2.3 两种实际电源模型的等效变换
I
R
＋ Us
－
U ＋
Us U
－
0
Us / R I
(a)
(b)
图2.12 电压源和电阻串联组合
其外特性方程为 U Us RI
(2.12)
第2章 直流电阻电路的分析计算
I
U ＋
GU Is / G
第2章 直流电阻电路的分析计算
例 2.7 图2.16所示电路中, Us1=130V、R1=1Ω为直流发电机 的模型, 电阻负载R3=24Ω, Us2=117V、R2=0.6Ω为蓄电池组的模 型。 试求各支路电流和各元件的功率。
解 以支路电流为变量, 应用KCL、KVL列出式（2.15）、 (2.17)和式(2.18), 并将已知数据代入, 即得
U1
R1I
R1
U Ri
R1
U
R1 R2 R3
U2
R2I
U R2 Ri
R1
R2 R2
R3
U
（2.2）
U3
R3I
R3
U Ri
R1
R3 R2
R3
U
第2章 直流电阻电路的分析计算
例2.1 如图2.3所示, 用一个满刻度偏转电流为50μA, 电阻 Rg为2kΩ的表头制成100V量程的直流电压表, 应串联多大的附 加电阻Rf
I5
Ra o
a
a
I3
R5 I4
b
b I4
I
I
R3
R4
Rd R0
R4
d ＋
Us
－
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单口的等效电路：根据单口VCR方程得到的电路，称 为单口的等效电路。单口网络与其等效电路的端口特性完
全相同。一般来说，等效单口内部的结构和参数并不相同，
谈不上什么等效问题。 利用单口的等效来简化电路分析：将电路ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的某些单 口用其等效电路代替时，不会影响电路其余部分的支路电
压和电流，但由于电路规模的减小，则可以简化电路的分
值可以根据具体电路，多次利用电阻串联和并联单口的等
效电阻公式(2－l)和(2－2)计算出来。
例2-l 电路如图2-3(a)所示。
已知R1=6, R2=15， R3=R4=5。 试求ab两端和cd两端的等效电阻。
图2－3
为求Rab，在ab两端外加电压源，根据各电阻中的电流
电压是否相同来判断电阻的串联或并联。
就端口特性而言，等效于一个独立电压源，其电压等于各 电压源电压的代数和
u u S S k
k 1
n
( 2 4 )
图2－4
图2－4
u u S S k
k 1
n
( 2 4 )
其中与uS参考方向相同的电压源uSk取正号，相反则取 负号。
2. n个独立电流源的并联单口网络，如图2-5(a)所示， 就端口特性而言，等效于一独立电流源，其电流等于各电 流源电流的代数和
5
5
15
10
R R R 10 34 3 4
6
R R 10 2 34 15 R 6 234 R R 15 10 2 34
12 6
R R R 6 6 12 ab 1 234
R ( R R ) 15 ( 5 5 ) 2 3 4 R R 6 12 ab 1 R R R 15 5 5 2 3 4
析和计算。
一、线性电阻的串联和并联
1．线性电阻的串联
两个二端电阻首尾相联，各电阻流过同一电流的连接
方式，称为电阻的串联。图(a)表示n个线性电阻串联形成 的单口网络。
用2b方程求得端口的VCR方程为 u u1 u2 u3 un R 1i1 R 2i2 R 3i3 R nin (R 1 R 2 R 3 R n )i Ri 其中
15
5 5
显然，cd两点间的等效电阻为
R ( R R ) 5 ( 15 5 ) 3 2 4 R 4 cd R R R 15 5 3 2 4 5
二、独立电源的串联和并联
根据独立电源的VCR方程和 KCL、KVL方程可得到以 下公式：
1．n个独立电压源的串联单口网络，如图2-4(a)所示，
例2-3 电路如图2-7(a)所示。已知iS1=10A, iS2=5A, iS3=1A, G1=1S, G2=2S和G3=3S，求电流i1和i3。
u n R Rk i k1
上式表明n个线性电阻串联的单口网络，就端口特性而 言，等效于一个线性二端电阻，其电阻值由上式确定。
2．线性电阻的并联 两个二端电阻首尾分别相联，各电阻处于同一电压下
的连接方式，称为电阻的并联。图 (a) 表示 n 个线性电阻的
并联。
求得端口的VCR方程为
i i1 i2 i3 in G u 1 1 G 2u 2 G 3u 3 G nu n (G u 1 G 2 G 3 G n) Gu
i i S S k
k 1
n
( 2 5 )
与iS参考方向相同的电流源iSk取正号，相反则取负号。
图2－5
就电路模型而言，两个电压完全相同的电压源才能并 联；两个电流完全相同的电流源才能串联，否则将违反 KCL、KVL和独立电源的定义。发生这种情况的原因往往 是模型设置不当，而需要修改电路模型。
例2-2 图2-6(a)电路中。已知uS1=10V, uS2=20V, uS3=5V, R1=2, R2=4, R3=6和RL=3。
求电阻RL的电流和电压。
图2－6
解: 为求电阻RL的电压和电流，可将三个串联的电压源等 效为一个电压源，其电压为
图2－6
u u u u 20 V 10 V 5 V 15 V S S 2 S 1 S 3
将三个串联的电阻等效为一个电阻，其电阻为
R R R R 4 2 6 12 2 1 3
由图(b)电路可求得电阻RL的电流和电压分别为：
u 15 V S i 1 A u R i 3 1 A 3 V L R R 3 L 12
n i 其中 G Gk u k1
上式表明n个线性电阻并联的单口网络，就端口特性而
言，等效于一个线性二端电阻，其电导值由上式确定。
两个线性电阻并联单口的等效电阻值，也可用以下公
式计算
R1 R2 R R1 R2
3．线性电阻的串并联 由若干个线性电阻的串联和并联所形成的单口网络， 就端口特性而言，等效于一个线性二端电阻，其等效电阻
电阻电路：由电阻元件和独立电源组成的电路，称为电
第二章 线性电阻电路分析
阻电路。独立电源在电阻电路中所起的作用与其它电阻元件 和电流，称为电路的输出或响应。 线性电阻电路：由线性电阻元件和独立电源组成的电 利用这种线性关系，可以简化电路的分析和计算。 1. 利用单口网络的等效电路来减小电路规模，从而减 少方程数目。 2. 减少方程变量的数目，用独立电流或独立电压作变 量来建立电路方程。
完全不同，它是电路的输入或激励。独立电源所产生的电压
路，称为线性电阻电路。其响应与激励之间存在线性关系，
§2－l 电阻单口网络
VCR相同
N1
等效
N2
单口网络：只有两个端钮与其它电路相连接的网络，称为二 端网络。当强调二端网络的端口特性，而不关心网络内部的情况 时，称二端网络为单口网络，简称为单口(One-port)。 电阻单口网络的特性由端口电压电流关系(简称为VCR)来表 征(它是u-i平面上的一条曲线)。 等效单口网络：当两个单口网络的VCR关系完全相同时，称 这两个单口是互相等效的。