用网络等效简化电路分析ppt课件.ppt

第二章用网络等效简化电路分析本章介绍利用网络等效概念简化电路分析的一些方法，先讨论电阻分压电路和分流电路，再介绍线性电阻单口网络的电压电流关系及其等效电路，然后讨论电阻星形联结联接和三角形联结的等效变换，最后讨论简单非线性电阻电路的分析。一、电阻分压电路列出电路元件的VCR方程一般来说，n个电阻串联时，第k个电阻上电压可按以下分压公式计算例2－1电路如图2－3所示，求R=0,4,12，∞时的电压Uab。R
例2－2图2－4(a)所示电路为双电源直流分压电路。试求电位器滑动端移动时，a点电位的变化范围。当电位器滑动端移到最下端时，a点的电位与c点电位相同.在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像。下面讨论一个实际电源向一个可变电阻负载供电时，负载电流i和电压u的变化规律。画出电源向一个可变电阻负载RL供电的电路模型，如图2－5所示，图中的电阻Ro表示电源的内阻。图2－5用分压公式写出负载电压u的公式系数k=RL/Ro取不同数值时计算出一系列电流电压和功率的相对值，如下表所示：由此可见：
1．当负载电阻由零逐渐增大时，负载电流由最大值isc=us/Ro逐渐到零，其中当负载电阻与电源内阻相等时，电流等于最大值的一半。
2．当负载电阻由零逐渐增大时，负载电压由零逐渐增加到最大值uoc=us，其中当负载电阻与电源内阻相等时，电压等于最大值的一半。
3．当负载电阻与电源内阻相等时，电流等于最大值的一半，电压等于最大值的一半，负载电阻吸收的功率达到最大值，且pmax=0.25uocisc。负载电阻变化时电流呈现的非线性变化规律，可以从普通万用表的电阻刻度上看到。万用表电阻挡的电路模型是一个电压源和一个电阻的串联。当我们用万用表电阻挡测量未知电阻时，应先将万用表短路，并调整调零电位器使仪表指针偏转到0处，此时表头的电流达到最大值，仪表指针满偏转。当去掉短路线时，万用表指针应该回到∞处，此时表头的电流为零。当万用表接上被测电阻时，随着电阻值的变化，表头的电流会发生相应的变化，指针偏转到相应位置，根据表面的刻度就可以直接读出被测电阻器的电阻值。细心的读者可以注意到一种特殊情况，当被测电阻值刚好等于万用表电阻挡的内阻时，电流是满偏转电流的一半，指针停留在中间位置。反过来，根据万用表电阻挡刻度中间的读数就可以知道其内阻的数值，例如500型万用表指针停留在中间位置时的读数是10，当使用×1k电阻挡时的内阻是10k，使用×100电阻挡时的内阻是1k，以此类推。二、电阻分流电路列出VCR方程用电阻参数表示的两个并联电阻的分流公式为分流公式表示某个并联电阻中电流与总电流之间的关系。分流公式说明电阻电流与其电导值成正比例，电导增加时其电流也增大。
值得注意的是电阻并联分流公式是在图2－7电路所示的电流参考方向得到的，与电压参考方向的选择无关，当公式中涉及的电流变量iS或ik的参考方向发生变化时，公式中将出现一个负号。例2－3电路如图2－8所示，计算各支路电流。图2－8三、对偶电路现将电阻分压电路和分流电路的2b方程列举如下：由此可见这两个电路的2b方程存在着一种对偶关系。如果将某个电路KCL方程中电流i换成电压u，就得到另一电路的KVL方程；将某个电路KVL方程中电压u换成电流i，就得到另一电路的KCL方程。这种电路结构上的相似关系称为拓扑对偶。与此相似，将某个电路VCR方程中的u换成i,i换成u，R换成G，G换成R等，就得到另一电路的VCR方程。这种元件VCR方程的相似关系，称为元件对偶。若两个电路既是拓扑对偶又是元件对偶，则称它们是对偶电路。对偶电路的电路方程是对偶的，由此导出的各种公式和结果也是对偶的。例如对图2－9(a)和2－9(b)对偶电路导出的对偶公式如下所示：练习题1求图示电路中的电压u1和u2。在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像。.在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像。.根据教学需要，用鼠标点击名称的方法放映相关录像。郁金香..