《线性电阻电路分析》PPT课件

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1、第2章线性电阻电路分析2.1二端网络及其等效变换2.2电阻星形联接和三角形联接2.3电压源与电流源的等效变换2.4结点电压法2.5叠加定理2.6戴维南定理和诺顿定理2.7最大功率传输定理本章小结2.1二端网络及其等效变换2.1.1基本概念1.二端网络具有两个端钮与外电路相联的网络叫二端网络，也称单口网络。二端网络根据其内部是否包含电源（独立源），分为无源二端网络和有源二端网络。每一个二端元件就是一个最简单的二端网络。图2.1所示为二端网络的一般符号。二端网络端钮上的电流I、端钮间的电压U分别叫做端口电流和端口电压。图

2、2.1中端口电压U和端口电流I的参考方向对二端网络来说是关联一致的，UI应看成该网络消耗的功率。端口的电压、电流关系又称二端网络的外特性。2.等效变换当一个二端网络与另一个二端网络的端口电压电流关系完全相同时，这两个二端网络对外部来说叫做等效网络。等效网络的内部结构虽然不同，但对外部电路而言，它们的作用和影响完全相同。换言之，等效网络互换后，虽然其内部结构发生了变化，但它们的外特性没有改变，因此对外电路的影响也就不会改变。因此我们所说的“等效”是对网络以外的电路而言，是对外部等效。求一个二端网络等效网络的过程叫做等效

3、变换。等效变换是电路理论中一个非常重要的概念，它是简化电路的一个常用方法。因此，在实际应用中，通常将电路中的某些二端网络用其等效电路代替，这样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，则可简化电路的分析和计算。一个内部不含电源的电阻性二端网络（即无源二端网络），总有一个电阻元件与之等效，这个电阻叫做该网络的等效电阻。其数值等于该网络在关联参考方向下端口电压与端口电流的比值，用R表示。此外，还有三端网络、四端网络……n端网络。两个n端网络，如果对应各端钮间电压电流关系相同，就是等效网络。2.1.2电阻

4、的串联、并联和混联1.电阻的串联及其分压几个电阻首尾依次相联，中间没有分支，电路中通过同一电流，这种联接方式称为电阻的串联。图2.2（a）所示为n个电阻串联的无源二端网络。图2.2（b）所示为只有一个电阻R的无源二端网络，如果图（b）中端口电压、端口电流与图（a）中完全相同，则这两个二端网络就是等效的，R就是图（a）中n个串联电阻的等效电阻。由KVL可以推出，串联电阻的等效电阻为R=R1+R2+……+Rn=（2.1）即电阻串联时，其等效电阻等于各个串联电阻的代数和。电阻串联具有分压特点，各电阻上的电压关系为u1：u2

5、：……：un=R1：R2：……：Rn（2.2）这说明，电阻串联时，各个电阻上的电压按电阻的大小进行分配，各个电阻上的电压大小与其电阻值成正比。其中，电阻Rj上的电压uj等于(2.3)同样，电阻串联时，各电阻的功率大小与其电阻值成正比，电阻大的功率大。根据电阻的功率公式可得p1：p2：……：pn=R1：R2：……：Rn（2.4）串联电阻的总功率等于各个电阻功率的和，即p=ui=i2R1+i2R2+……+in2Rn（2.5）例2.1图2.3所示是某电子设备中的一个分压电路。R=680Ω的电位器与电阻R1、R2串联，已知R

6、1=R2=550Ω，电路输入电压U1=12V，求输出电压U2的变化范围。解：电位器实际上是具有a、b、c三个端钮的可变电阻。当滑动端c移动到a端时，电位器全部与R2串联，输出电压为滑动端c移动到b端时，电位器全部与R1串联，输出电压为因此，调节680Ω的电位器时，输出电压可在3.71V～8.29V之间变化。例2.2现有一个内阻为20kΩ、量程为10V的电压表，如图2.4所示，今欲将电压表量程扩大为50V和250V，问需串联的附加电阻值为多少？解：电压表内阻Rg=20kΩ，量程为10V，即Ug=10V。在50V这一挡量

7、程，总电压U=50V，串联电阻为R1，根据分压公式（2.3）可得即所以R1=80kΩ在250V这一挡量程，总电压U=250V，串联电阻为R1和R2，同理可得即得R1=400kΩ2.电阻的并联及其分流几个电阻的一端联在一起，另一端也联在一起，在电源作用下，各电阻两端具有同一电压，这种联接方式称为电阻的并联。图2.5（a）所示为n个电阻并联的无源二端网络。其等效电路如图2.5（b）所示，由KCL可以推出，并联电阻的等效电阻为(2.6)或用电导表示为G=G1+G2+……+Gn=（2.7）式（2.6）和（2.7）表明，电阻并

8、联时，其等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，或者说，总电导等于各并联电导之和。电阻并联具有分流的特点，各电阻上的电流关系为i1：i2：……：in=G1：G2：……：Gn（2.8）这说明，电阻并联时，各个电阻上的支路电流与电阻成反比或与电导成正比，电阻小（电导大）的支路，支路电流大。其中，电阻Rj上的电流ij等于(2.9)同样，并联电路中，各