电路基础与仿真实验 童建华 第02章-直流电路的分析-t

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1、普通高等教育“十一”五国家级规划教材主编童建华人民邮电出版社电路基础与仿真实验8/29/20211第2章直流电路的分析第2章直流电路的分析2.1电阻的串并联等效变换2.2电阻Y－△网络的等效变换2.3电压源与电流源的等效变换2.4支路电流分析法2.5网孔电流分析法2.6节点电压分析法2.7叠加定理与替代定理2.8戴维南定理与诺顿定理2.9含受控源电路的分析8/29/20212第2章直流电路的分析2.1电阻的串并联等效变换1.串联电路2.1.1电阻的串联电路8/29/20213第2章直流电路的分析（1）电路特点：各电阻中的电流相等（2）各电阻上电压：U=U1+U2+U3=IR1+I

2、R2+IR3=I(R1+R2+R3)=IR（3）功率：P=UI=U1I+U2I+U3I=I2R1+I2R2+I2R3=I2(R1+R2+R3)=I2R（4）等效电阻：R=R1+R2+R3+……+Rn2.串联等效电阻8/29/20214第2章直流电路的分析3.串联电路的分压公式即：U1﹕U2﹕U3=R1﹕R2﹕R38/29/20215第2章直流电路的分析1.并联电路2.1.2电阻的并联电路8/29/20216第2章直流电路的分析2.并联等效电阻（1）电路特点：各电阻上的电压相等。（2）电流:（3）并联等效电阻：或：并联等效电导：G=G1＋G2＋G38/29/20217第2章直流电路

3、的分析3.电阻电路的分流公式即：I1﹕I2﹕I3=G1﹕G2﹕G38/29/20218第2章直流电路的分析电阻的混联电路：指既有串联又有并联的电阻电路。简单电路：指可以用电阻的串并联等效变换的方法来化简为单回路的电路。复杂电路：指不能用电阻的串并联等效变换化简的电路。2.2.3电阻的混联电路8/29/20219第2章直流电路的分析例2.1电路如图2.3（a）所示，求电源输出电流I的大小。8/29/202110第2章直流电路的分析解：a、b两端的等效电阻：电路中的电流：8/29/202111第2章直流电路的分析例2.2电路如图2.4（a）所示，分别计算开关S打开和合上时a、b两端的

4、等效电阻Rab。8/29/202112第2章直流电路的分析解：当开关S闭合时：当开关S打开时：8/29/202113第2章直流电路的分析2.2电阻Y－△网络的等效变换2.2.1电阻的Y形连结和△形连结Y-∆形连结电路的等效变换举例8/29/202114第2章直流电路的分析悬空第③端子，则①②之间的阻值:悬空第②端子，则①③之间的阻值:悬空第①端子，则②③之间的阻值:Y形连结与与△形连结的3个电阻之间的等效关系：8/29/202115第2章直流电路的分析2.2.2Y—△形的等效变换1.△→Y变换：若3个电阻相等，则△→Y变换：三角形网络中相邻两电阻的乘积三角形网络中的各电阻之和星形

5、电阻=8/29/202116第2章直流电路的分析星形网络中各电阻两两乘积之和星形网络中的对角端电阻三角形电阻=1.Y→△变换：若3个电阻相等，则Y→△变换：8/29/202117第2章直流电路的分析例2.3求图2.7（a）所示电路a、b两端间的电阻。解：将3个1Ω电阻组成的星形连结电路，等效变换为三角形连结电路，可得到图2.7（b），R△=3RY,由此可得:8/29/202118第2章直流电路的分析2.3电压源与电流源的等效变换2.3.1实际电源的模型与等效变换8/29/202119第2章直流电路的分析等效变换条件为：若将实际电源的负载短路(R=0)，则电压源的输出为I=US/R

6、S，U=0；电流源的输出为I=IS,U=0。由此可得到这两种电源的等效变换条件为：US=ISRS，或IS=US/RS如果将负载开路(R→∞)，则电压源的输出为U=US，I=0；电流源的输出为U=ISRS，I=0。同样可得到这两种电源的等效变换条件为：US=ISRS，或IS=US/RS8/29/202120第2章直流电路的分析1.电压源串联支路的简化2.3.2有源支路的简化8/29/202121第2章直流电路的分析对图2.9（a）端口而言，根据KVL可得：U=US1-RS1I+US2-RS2I=(US1+US2)-(RS1+RS2)I对图2.9（b）端口来说，有U=US-RSI。要

7、使两者等效，则须满足：US=US1+US2；RS=RS1+RS28/29/202122第2章直流电路的分析2.电流源并联电路的简化IS=IS1+IS2;(或GS=GS1+GS2)8/29/202123第2章直流电路的分析3.电压源并联电路的简化几个电压源支路并联时，先将各电压源都变换为电流源，这样就把几个电压源的并联电路变换成几个电流源的并联电路，然后再利用电流源并联电路的简化方法解决，最后变换为单一电源的电路。4.电流源串联电路的简化几个电流源串联时，先将各电流源都变换为电压源