1、第二章 電路分析法法之一 等效變換法,簡單電路的含義,串聯(lián)、并聯(lián)及星形、三角形聯(lián)接,同一類元件,本章主要內(nèi)容：等效變換,電路分析的基本依據(jù)：KCL、KVL；元件特性,等效：,對所關(guān)心的部分電路（未變換部分） 而言，作用效果相同,變換：,對不關(guān)心的部分電路而言，力圖用 較簡單的結(jié)構(gòu)代替原來比較復雜的 結(jié)構(gòu)（復雜問題簡單化）,只關(guān)心u、i,2-1 等效電路和等效變換的概念,術(shù)語：二端電路、端口,二端電路（一端口電路）等效的概念,N1與N2端口處的u-i關(guān)系完全相同。從而它們對連接到其上的同 一外部電路的作用效果相同。,2-2 線性電阻元件的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián),教學方式：自學為主,教學要求：,（1）牢

2、固掌握二端元件串聯(lián)、并聯(lián)的概念 （電路的結(jié)構(gòu)特點，電特性）,（2）牢固掌握線性電阻串聯(lián)的等效電阻 (等值參數(shù)) ，電壓分配規(guī)律,（3）牢固掌握線性電阻并聯(lián)的等效電阻 (等值參數(shù)) ，電流分配規(guī)律,（4）會利用線性電阻串聯(lián)、并聯(lián)的規(guī)律分 析計算線性電阻混聯(lián)電路（包括等效 電阻和各部分電壓、電流的計算）,例 求等效電阻 。(注意對短路線的處理),e,2-3 戴維南（Thevenin）電路與諾頓（Norton）電路的等效變換,2、端口的u-i關(guān)系,1、問題的提出,u = usRSi,u = RpiSRpi,3、等效條件,4、討論,（1）注意等效電路中電壓源電壓與電流源電流參考 方向的關(guān)系；,（2）這

3、樣的變換對受控電源也適用，但要注意變換 過程中應將受控電源的控制量保留在電路中， 必要時可將控制量轉(zhuǎn)移；,（3）對變換了的部分不等效；,（4）應用,2-3 戴維南（Thevenin）電路與諾頓（Norton）電路的等效變換,u=105/8 =6.25V,Ex2. 求圖示電路的等效電路。,2 -3 戴維南（Thevenin）電路與諾頓（Norton）電路的等效變換,2 - 4 電壓源與支路并聯(lián)的等效電路,U=US,電壓源非電壓控制型！,問題: (1)如果N也是一電壓源，那么對它有何限制？,備注：類似的變換對受控電源也適用，不過要注意受控 電源的控制量。,(2)這樣的變換對電壓源US等效嗎?,2

4、- 4 電壓源與支路并聯(lián)的等效電路,2-5 電流源與支路串聯(lián)的等效電路,I2=I3+3,U1=80+U,U=91.5=13.5V,I2=I3+3=5.75A,U1=80+U=93.5V,P1= -4U1= -374W,P2= -30I2= -172.5W,2-6 平衡電橋電路，三端線性電阻網(wǎng)絡(luò)的Y-等效變換,電橋電路（橋式電路）,（1）結(jié)構(gòu)特點：,各電阻為非串并聯(lián), R5為橋支路,其余4條 為橋臂,（2）如何求端口的等效電阻？,2-6-1 平衡電橋電路,1、平衡條件,R1R3=R2R4,2、端口的等效電阻,3、兩種簡單的等效變換,短接,斷開,4-5 平衡電橋電路，三端線性電阻網(wǎng)絡(luò)的Y-等效變換

5、,1、變換的思路,2-6-2 三端線性電阻網(wǎng)絡(luò)的Y-等效變換,2、等效條件,u12+u23+u31=0,Y:,u12=R1i1R2i2,u23=R2i2R3i3,i1+i2+i3=0,4-5-2 三端線性電阻網(wǎng)絡(luò)的Y-等效變換,特別，如果R12=R23=R31=R，則R1=R2=R3=RY=R/3,特別，如果R1=R2=R3=RY，則R12=R23=R31=R=3 RY,2-6-2 三端線性電阻網(wǎng)絡(luò)的Y-等效變換,：聯(lián)立（4-4）和（4-5）解出,2-6-2 三端線性電阻網(wǎng)絡(luò)的Y-等效變換,電壓源提供的功率：,電流源提供的功率：,PUS= 10i=10(4.25)= 42.5W,PIS=10u

6、=10105=1050W,2-6-2 三端線性電阻網(wǎng)絡(luò)的Y-等效變換,2-7 線性電阻性二端網(wǎng)絡(luò)的入端電阻,2-7-1 入端電阻的定義,2-7-2 求入端電阻的一些方法,1、按定義,解：R=R1,解：i=4i1+i1 i1= 0.2i,u=1(i 10i1) +20i1=3i,2、利用線性電阻的串聯(lián)、并聯(lián)，以及Y-等效變換逐步化簡,3、特殊方法（適用于一些特殊結(jié)構(gòu)的電路）,（1）梯形電路,8V,26V,120V,1A,2A,3A,(26/7)A,(47/7)A,4-6 線性電阻性二端網(wǎng)絡(luò)的入端電阻,2-7-2 求入端電阻的一些方法,（2）平衡電橋電路的擴展,O= P = Q,（3）對稱電路（電

7、路在結(jié)構(gòu)、元件參數(shù)上關(guān)于某一軸線 或面對稱）,P=124 P=48W,Ex5. 求圖示正方體結(jié)構(gòu)電路的任意相鄰兩個頂點間的等效電阻。 各電阻值均為R。,2-8 無伴電源支路（純電源支路）的等效變換,問題的提出支路方程,u=uSRSi,u=RPiS RPi,2-8-1 無伴電壓源的轉(zhuǎn)移,2-8 無伴電源支路（純電源支路）的等效變換,變換的規(guī)則：將電壓源沿其原來的參考方向，移過其所連接 的兩節(jié)點之一，并分別與該節(jié)點上的其它各支 路串聯(lián)。,2-8-2 無伴電流源的轉(zhuǎn)移,變換規(guī)則： 將電流源順其原來的 的參考方向，轉(zhuǎn)移到 包含電流源的任一回 路上的各支路，并與 這些支路并聯(lián)。,2、并聯(lián),（1）等效電容

8、,2-9 LTI電容元件的串聯(lián)與并聯(lián),（2）初始電壓,情況一 并聯(lián)前各電容電壓相同,情況二 并聯(lián)前各電容電壓不同,u1(0) u2(0),u1(0+)=u2(0+)=u (0+),1、串聯(lián),（1）等效電容,（2）電壓分配關(guān)系,（2）電流分配關(guān)系,電荷慣性原理：在集中參數(shù)電路中，對包含電容支路的任一 節(jié)點或割集，若各非電容支路的電流都不允 許出現(xiàn)無界情況，則此節(jié)點或割集相關(guān)聯(lián)的 電容的電荷總量不能突變。,2-9 LTI電容元件的串聯(lián)與并聯(lián),(C1+C2)u(0+)=C1u1(0)+ C2u2(0),如果 i 不允許出現(xiàn)無界情況,2-10 LTI電感元件的串聯(lián)與并聯(lián),1、并聯(lián)及分流公式,i(0)=ik(0) 倒電感,2、串聯(lián)及分壓公式,等效電感,初始電流,情況一：串聯(lián)前各電感電流相同,情況二：串聯(lián)前各電感電流不同,i1(0-) i2(0-),i1(0+) = i2(0+),分壓公式,分流公式,磁鏈慣性原理：在集中參數(shù)電路中，對包含電感元件的任一