电路分析基础 等效变换分析法

电路分析中的等效变换王 辰 5050309165 蔡浩宇 5050309164在电路的分析过程中，有时会因为电路的复杂变得无法下手。

如果利用电路的某些特点，将电路的形式进行某种变换，就可以达到简化电路、减少求解方程数的目的，从而大大简化求解。

这些变换一般都是基于等效电路的原理进行的。

对了电路网络来说，如果端钮一一对应的端口电路和具有相同的端口特性，即相同的两组端口电压分别代入两个电路的端口特性方程会得出相同的两组端口电流，或者将相同的两组端口电流代入两个电路的端口特性方程会得出相同的两组端口电压，则二者相互等效，两个电路就互为等效电路。

n 1N 2N 一、线性电阻电路的等效分析线性电阻电路的常见的几种等效变换包括电阻串联与并联的等效变换、电源的等效变换、含受控源的电路的等效变换、Ｙ形电路和Δ形电路的等效变换、戴维南等效以及诺顿等效等。

1、基本电阻元件的串联、并联和混联，电源的串、并联分析此类电路的等效变换较为简单，依据电路器件的特性可以较为方便的求出电路的包括等效电阻在内的各种参数。

在此就不再加以详细说明。

2、Ｙ/Δ、Δ/Ｙ等效变换Ｙ/Δ及Δ/Ｙ等效变换是三端钮网络的等效变换，它可以将Ｙ连接的三端钮网络等效变化成Δ连接，也可以将Δ连接的三端钮网络等效变化成Ｙ连接。

Ｙ连接和Δ连接如图1所示。

电压、和分别相等，即、、12u 23u 31u 11b a i i =22b a i i =33b a i i =它们彼此等效。

利用KCL 和KVL 可求得等效变化公式： Ｙ⇒Δ等效变换公式⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫++=++=++=213322131113322123313322112R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R （1）Δ⇒ Ｙ等效变换公式⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫++=++=++=312312233133123121223231231231121R R R R R R R R R R R R R R R R R R （2）3、星/网等效变化设星形网络点到中心点为（）个节点（将中心点1+n o k R k n n 如图2所示。

电路的等效变换技巧电路等效变换是电路分析中的重要工具，能够帮助工程师们简化电路，从而更好地理解和分析电路性质。

本文将讨论几种常见的电路等效变换技巧，帮助读者更好地掌握这一重要概念。

一、电阻和电容的等效变换1. 串联电阻的等效在电路中，当多个电阻依次连接在一起时，可以将他们等效为一个总电阻，即串联电阻的等效。

计算串联电阻的等效时，只需将各个电阻的阻值相加即可。

2. 并联电阻的等效与串联电阻相反，当多个电阻并排连接在一起时，可以将他们等效为一个总电阻，即并联电阻的等效。

计算并联电阻的等效时，只需将各个电阻的倒数相加，再取倒数即可。

3. 串联电容的等效当多个电容依次连接在一起时，可以将他们等效为一个总电容，即串联电容的等效。

计算串联电容的等效时，只需将各个电容的倒数相加，再取倒数即可。

4. 并联电容的等效与串联电容相反，当多个电容并排连接在一起时，可以将他们等效为一个总电容，即并联电容的等效。

计算并联电容的等效时，只需将各个电容的阻值相加即可。

二、电感的等效变换1. 串联电感的等效在电路中，当多个电感相互串联时，可以将他们等效为一个总电感，即串联电感的等效。

计算串联电感的等效时，只需将各个电感的阻值相加即可。

2. 并联电感的等效与串联电感相反，当多个电感并排连接时，可以将他们等效为一个总电感，即并联电感的等效。

计算并联电感的等效时，只需将各个电感的倒数相加，再取倒数即可。

三、电源的等效变换1. 电压源的等效在电路分析中，有时需要将电压源等效为电流源，以便更好地分析电路特性。

电压源的等效可以通过欧姆定律来计算，即将电压源的值除以负载电阻的阻值，得到等效电流源。

2. 电流源的等效与电压源相反，有时需要将电流源等效为电压源，以便更好地分析电路特性。

电流源的等效可以通过欧姆定律来计算，即将电流源的值乘以负载电阻的阻值，得到等效电压源。

结论电路的等效变换技巧可以帮助我们简化复杂的电路，从而更好地进行电路分析。

通过串联和并联的等效变换，我们可以计算出总电阻、总电容和总电感的值。

电路等效变换引言电路等效变换是电路分析中的一种重要方法，通过将电路中的一些元件或电路结构进行变换，可以简化复杂的电路，使其更容易分析和计算。

本文将介绍电路等效变换的基本概念和常用方法，以及它在电路分析中的应用。

电路等效变换的基本概念电路等效变换是指在不改变电路的总体功能和性质的前提下，通过对电路进行一系列变换，将原有电路等效为一个简单、方便分析的等效电路。

等效电路与原有电路在某些方面有着相同的性质，可以用来进行电路计算和分析。

常用的电路等效变换方法1. 串、并联电阻的等效变换•串联电阻的等效变换：将串联电阻变换为等效电阻，其阻值等于串联电阻的和。

•并联电阻的等效变换：将并联电阻变换为等效电阻，其阻值等于并联电阻的倒数之和的倒数。

2. 电压源与电流源的等效变换•电压源的等效变换：将电压源变换为等效电流源，其电流等于电压除以等效电阻。

•电流源的等效变换：将电流源变换为等效电压源，其电压等于电流乘以等效电阻。

3. 零电阻与无穷大电阻的等效变换•零电阻的等效变换：将零电阻变换为等效电流源，其电流等于零。

•无穷大电阻的等效变换：将无穷大电阻变换为等效电压源，其电压等于无穷大。

4. 串并联电感和电容的等效变换•串联电感的等效变换：将串联电感变换为等效电感，其电感等于串联电感的和。

•并联电感的等效变换：将并联电感变换为等效电感，其电感等于并联电感的倒数之和的倒数。

•串联电容的等效变换：将串联电容变换为等效电容，其电容等于串联电容的倒数之和的倒数。

•并联电容的等效变换：将并联电容变换为等效电容，其电容等于并联电容的和。

电路等效变换的应用电路等效变换在电路分析和设计中具有广泛的应用。

它可以简化复杂的电路，使电路的分析和计算更加方便。

以下是电路等效变换的一些常见应用：1. 电路简化通过对电路进行等效变换，可以将复杂的电路简化为简单的等效电路，从而减少计算和分析的复杂程度。

2. 电路分析通过对电路中的元件进行等效变换，可以将原始电路转化为等效电路，从而更方便地进行电路分析和计算。

XXX 实验室学生实验报告课程名称电路分析基础实验学院XXX专业XXX班级XXX学号XXX姓名XXX辅导教师XXX实验时间：X 年X 月X 日预 习 实 验 报 告1、 实验名称电压源、电流源及其电源等效变换2、实验目的1．掌握建立电源模型的方法。

2．掌握电源外特性的测试方法。

3．加深对电压源和电流源特性的理解。

4．研究电源模型等效变换的条件。

3、实验内容1．电压源和电流源电压源具有端电压保持恒定不变，而输出电流的大小由负载决定的特性。

其外特性，即端电压U 与输出电流I 的关系U ＝ f (I ) 是一条平行于Ｉ轴的直线。

实验中使用的恒压源在规定的电流范围内，具有很小的内阻，可以将它视为一个电压源。

电流源具有输出电流保持恒定不变，而端电压的大小由负载决定的特性。

其外特性，即输出电流I 与端电压U 的关系I ＝ f (U ) 是一条平行于U 轴的直线。

实验中使用的恒流源在规定的电流范围内，具有极大的内阻，可以将它视为一个电流源。

2．实际电压源和实际电流源实际上任何电源内部都存在电阻，通常称为内阻。

因而，实际电压源可以用一个内阻R S 和电压源U S 串联表示，其端电压U 随输出电流I 增大而降低。

在实验中，可以用一个小阻值的电阻与恒压源相串联来模拟一个实际电压源。

实际电流源是用一个内阻R S 和电流源I S 并联表示，其输出电流I 随端电压U 增大而减小。

在实验中，可以用一个大阻值的电阻与恒流源相并联来模拟一个实际电流源。

3．实际电压源和实际电流源的等效互换一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。

若视为电压源，则可用一个电压源U s 与一个电阻R S 相串联表示；若视为电流源，则可用一个电流源I S 与一个电阻R S 相并联来表示。

若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。

实际电压源与实际电流源等效变换的条件为： （1）取实际电压源与实际电流源的内阻均为R S ；（2）已知实际电压源的参数为U s 和R S ，则实际电流源的参数为SS S R UI =和R S ，若已知实际电流源的参数为I s 和R S ，则实际电压源的参数为S S S R I U =和R S 。