第2章电阻电路的等效变换.docx

1、第2章电阻电路的等效变换概述重点1等效变换的概念；2电源的等效变换；3输入电阻、等效电阻的概念与计算:难点1熟练地分析计算纯电阻电路的等效电阻一尤其是含有 电桥或者具有对称性的复杂电路；2熟练地计算含受控源的电阻电路的等效输入电阻；3熟练地应用电源的等效变换计算分析电路；第一节普效及其爭赦变换* 等效如果网络A和网络B对外端口的外特性完全相同，称网给A、B 对外电路等效.等效概念的理解上图所示，如果A. B等效.将网络A和 网络B都接到网络C （外屯路）上，则网络A和网络B外柠性相同指（VCR）A= （VCR）B换句话说 也就是在相同的外电路条件下满足：UxUbJzIb网络A. B对外电路等效

2、是指A、B相互替代后，C电路（未变化部分）的电流电压功率不变.注意：相对于C电路（外电路），网络A. B内部不一定 等效；等效变换原則：若用网络A替代网络B,应保证在任何时候网络A. B对外端U的外特性完全相同。等效瓷换0的：对不关心的部分电路而言，力图用较简单的结构 代督原來比较复杂的结构，即简化电路。等效变换举例：I jyj 兀 u i 7 h r=Ri+R2 g iI-気只关5、第二节电阻网给等畝电阻的求样品如2.1等枚电阻对于一个复杂的电阻网络，可以等效成一个电阻元件.ReqI + I网络等效电阻在不同的场合下又可以称为：Ri 输入电阻.Ro输出电阻等效电阻的求鮮方法串并联法等电位点法

3、-电阻的星形一三)a形变换法2.2电阻的串并朕2.2.1趣to的串联1.串联等敢电阻的计算/r4J G壬1-12.电阻相串联流过的电流相同串联电阻为分压关系: 以两个电阻心和心串联为例：2.2.2电to的幷朕1.井联等效电阻的计算I07=i:丄或：R匕&2.电阻并联每个上而电压相同，并联各电阻存在分流关系. 以两个电阻&勺相并联为例：二 R2 R血汴意；熟絲址掌握事联1斥关系与并联分说毘系的使用;2.23复杂网络串幷联关糸的判斯R1R3R4R5R5总结：将复杂网络简化为简单电路方法：1.明确计算哪个端口的等效电阻；2.将无电阻电路缩成一点（等电位），标明节点:3.进一步确定电阻的串并联关系23

4、等电住点法23J刎桥平街的持点常常用于 屯阻电路等效电蛆计算aoboR：RiRfHlK.6结构特点：支路数b”，节点数n=4任意两节点、间有一条也仅有一条 支路相连按当RZRR, 时，电桥平衡, 此时有： C点电位与广点、电位相等屯阻彳上屯流为鸡因此，可做如下处理：将电位相等的点短接=*将电流为零的支路断开_*思考：两种处理*后计算结果相同否？23,2利用电堆对稀性求等败电阻利用电路在结构.元件参数上关于某一轴线或面对称的特性;例：求下面的电路的输入电阻，其中所有的电阻均为4G.解：在计算中利用电路的对称性.由于电路的结构对称，电阻 值又全部相等.因此a,b,c三个节点等电位，蓝色的电阻相当于

5、 开路3沁例求图示正方休结构电路的两个顶点b间的等效电阻各电阻值均 为仏7说明：这是一个关于某一轴面对称的例子请学生分析电桥电路中电阻的连接特点：Y形连接和形连接23.1变换丸的推导為珞电阻的YAi换4S无的椎导息堆:很据等效的帆念有122- 3. l3i可的电広对应相#.嵐流入各个*点rb 2. 3）的 电流对应相寻根两种电路形式分别为出其伙安关*丸 各项分别相等注总：此处倪要求拿41电阻相等的楕况.人三柏电珞分析中应用 咅 &二& =心=心 对. /e “ = g = ,3 3Ry第三节亀压源龟洗源的串系联 eg3.1 电压源b各电压源数值代数相加（注意参考方向），等效成一个电压源;=M、

6、| + Wq+.-山2.并联:一定要电压相等，方向一致的电压源才允许并联，否则违背KVL, 为平合理楼理; 3.2电浇嫌l.*JK一定要电流相等.方向一致的电流源才允许串联，否则违背KCL.为不 合理模型2幷咲&电流源代相加，等效成一个电流源；（注意：参考方向）n= X 2u.严I1, IO 20叱 2凉对中间支路 u=3i+2u, = 3i,+2X(-2i,)o + ipion 2n u e o-2.5Q第四节电源的等效变换1.实际电源的模型可由电压源和电阻的串联组合，电流源和电导 的并联组合来表示，那么这两者是否可以等效转换？2.由实际电源的伏安关系分析电源的等效 2叱实际电压源（有伴电压

7、源）：“-用 晡i=-GH 实际电流源（有伴电流源）：i = i _G$可见，如果令/, =Gu, , c = ,则上述方程完全相同，说 明满足该条件时，图中所示的实际电压源和实际电流源可以 等效。3应用在具体解題当中应该注意三点：1 ）电源等效变换时的参考方向电冰源的沆向与电压源内部电流方向一致2）受挫电压源和受控电流源之间的等效变换同独立电源，注意：受控源 的控制支珞在等效变换中应该保協4.例题:已知：电路如图所示，求：图中的开路电压“处.R、 iCQ/?!U%|J /?0尺 1R +尺1 O加卩为R丄 电流=-&%R_ _ 尽）+ & （叫+尺岛&，=%二 心+心（也+叫 RR , Rq

8、R 他 R、& + &= % =五 叫l+L（2-a）&在本题中注意，含有受控源时，如果使用电源的等效变换方法，除了在 变换时注意所求量所在的电路部分，而且要注意受控源的控制支路（此处 为控删童i）同样在变换时不能消去.另外，熟练地应用电阻钓并（串） 联的分流（分压）关系，也是正确求解该类问题的重要基础第五节输入电阻祈面介绍了三种等效电阻的求法，它们适应于纯电阻网络，如果网络中除 电阻以外含有受控源，怎么样计算网络的等效电阻？51二端（一端口）网络定义：具有向外引出一对端子的电路或的网络.通常，不论这一个网络的内部结构如何复杂 ,我们只关心其端口特性端口处的伏安 关系.入端等效电阻（输入电阻）

9、等影响外 屯路的电量思考：两个竭子流入流出电流相同否？特点：如果一端O内部除了舍有电阻以外还舍有受控源，但 不含任何独立源.可证明端口电压和电流成正比.这与线性理 想电阻元件的VCR特性相同屯义：在二端冋络的端门1厂处加外施电压源 t - A 亠 4* 上 .厶 4 _ 亠 . 一亠 d J 4 - 等效电阻殖调外部电路等效.目的是对夏杂电略的简化.5.3求解根据定义:1.外加电压源法含受控源端n网络2.外加电流源法u含受拧R-fis M源一端1.n网络说明：因为求解的是端口的输入电阻，要注意在端口上的电压 和电流的关系的奏考方向标法，此处为关联参考方向的表达式 若非关联求解公式要刼负号。解：

10、I）外加电jR源法Us=Rii2RiR:vK 1 B)RiR2Ri+Ri + R?Q ill腔i ：汕WL及唸腔源儿什旧壮；OU !可能小丁寥.即网络功半小ry网络向外电路押放电陡。2）本题H述町以采用外加电流源法-请同学们门己课人;练习例2下图为模拟电子技术放大器中的射极输出器的低频时的电路模吃0 试计算该类放人器的输入电ffU计算榆入电阻所用的电路为上面的右图，其中，R、l = Re Ri 因为口 =叽+!凡=1几5 + 1”.=1仏+ （人+叽）心=g + （I卩）心）U l.g +（1 + 0心） 瓦所以D -/ /+/,_ 人（G + （1+卩）尺,）_ （G + （1+0）尺；）-

11、心 一 Ug卜（1 t卩）心）+ / 入+（1+0）耳卜心总结：在计算输入电阻时，一般都会找到某一个电路中的电量让 外加的电源与产生的激励都可以用这一个公共电量来表示，从而在 *后的计算中消去这一个变量，而得出只与电路的元件参数与连接 方式有关的结论（有兴趣的同学可以进一步分析：1其输入电阻的特点；2按输入电 阻的定义类似地讨论电路的输出电阻；3.思考输入电阻与输出电阻对 能量（信号）传递的影响）5.4等效电阻计算方法总结:1）当一端口网络中仅含电阻元件吋，可以直接通过电阻的串并联关系 ,Y-变换，等电位点法进行计算；2）当电路中含电阻及受控源元件时，其输入电阻不能按上述方法计算 ,须釆用“夕卜力口电源法；本章小结本章基于等效的概念展开，介绍了电阻的等效 概念，电源等效以及输入电阻的概念；要求熟练掌握等效电阻的计算，电源的等效， 和含冇受控源的无源网络输入电阻的计算方法。