电路原理电阻电路的分析报告.ppt

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1、第二章电阻电路的分析§2.1简单电阻电路的分析§2.2等效电阻§2.3实际电源模型的等效变换§2.4电阻电路的一般分析主要内容电路等效变换的概念；电阻的串、并联；电源的串、并联及其等效变换；线性电阻电路方程的建立方法；电路图论的初步概念；支路电流法、网孔法、回路法和节点法。§2.1简单电阻电路的分析本节为简单电阻电路的分析计算，着重介绍等效变换的概念。线性电路：由时不变线性无源元件、线性受控源和独立电源组成的电路，称为时不变线性电路，简称线性电路。2.线性电阻性电路：如果构成电路的无源元件均为线性电阻，则称为线性电阻性电路（或简称电阻电路）。3.直

2、流电路：当电路中的独立电源都是直流电源时，这类电路简称为直流电路。2.1.1电路的等效变换1.对电路进行分析和计算时，可以把电路中某一部分简化，用一个较为简单电路替代原电路。例如，下图(a)中虚线框内有几个电阻构成的电路，就可以用一个电阻Req替代，如图(b)所示，使整个电路得以简化。(a)(b)2.用等效电路的方法求解电路时，电压和电流保持不变的部分仅限于等效电路以外，是“对外等效”。替换条件：端子ab以右的部分具有相同的伏安特性。等效电阻Req：取决于被替代的原电路中各电阻的值以及它们的联结方式。(a)(b)2.1.2电阻的串联及分压电阻的串联

3、（电阻顺次首尾相连）1.特点：I相同(KCL)(KVL)(VCR)由KVL可得：等效电阻等效电阻消耗的功率等于串联电阻消耗的功率串联电阻可以用等效电阻来代替，图(a)的等效电路如图(b)所示。2.分压公式：（串联的目的）图(a)图(b)1.特点：U相同(KVL)(KCL)(VCR)2.1.3电阻的并联及分流由KCL可得：等效电导或电阻的并联（电阻一端联在一起，另一端也联在一起）2.分流公式：（并联的目的）并联电阻可以用等效电阻来代替，图(a)的等效电路如图(b)所示。图(a)图(b)3.常见的情况：（两个电阻并联）根据可得且有4.注意三个以上电阻并

4、联时的等效电阻计算2.1.4利用分压、分流分析电路分析简单电路的步骤：化简电路为一个等效电阻；利用KVL及欧姆定律计算；再利用串联电路分压、并联电路分流，计算出化简前原电路中各电阻的响应。关键是，准确判断复杂电阻网络中，哪些电阻是串联，哪些电阻是并联。简单电路：只有一个独立电源作用的电阻串并联电路，可以利用电阻串并联化简的方法，化电路为一个等效电阻和电源组成的单回路。例如图所示，电阻R1、R2和电压源Us已知，RL为负载电阻，求输出电压Uo。解：电阻R2和负载电阻RL并联，等效电阻为R2//RL，利用分压公式可得例试求下图所示二端网络的等效电阻Ra

5、b。观察电路图可见，右边的两个电阻(4Ω和2Ω)是串联关系，故第一步应先计算这两个电阻的串联。Rb＝4＋2＝6Ω图(a)解：对于这样问题，应先从电路的最右边入手。图(b)得到图(b)，计算两个电阻3Ω与6Ω的并联。图(c)得到图(c)，再计算R串=2+2=4Ω图(d)如图(d)所示解：图(a)中无电阻的长导线缩成一点，则(a)图可以改画成(b)图（“并联”的定义）。则等效电阻为例求下图所示电阻电路的等效电阻Rab。图(a)图(b)abW12ooW12W12W12W6W6W4W4§2.2等效电阻Wheatstone电桥测量电阻；对称桥型电路等效电阻；

6、对称电路等效电阻；电阻的三角形联结与星形联结的等效变换。2.2.1Wheatstone电桥测量电阻其原理电路如图通过被测电阻与标准电阻进行比较而获得测量结果。一般Rb为可调电阻，适当调节其值，使B、D两点间的电位相等，从而使通过检流计的电流为零IG=0，这时电桥达到平衡，未知电阻为证明：因为可以看作开路，UBD=0可以看作短路。所以B、D间既可以看作开路，也可看作短路。因为UBD=0，所以得证例求图所示电阻电路的等效电阻Rab。解:图中右上角五个电阻构成一个平衡电桥，故图可简化成右上方的图。则等效电阻为2.2.2含平衡电桥的等效电阻对称性（symm

7、etry）：一个系统对某种操作状态不变（等价），则该系统对此操作具有对称性（H.Weyl.1951），该操作称对称操作（symmetryoperation）常见的对称操作：镜像对称、旋转对称等。对称性原理：PierreCurie首先提出，具体内容如下，原因中的对称性必反映在结果中，结果中的对称性至少有原因中的对称性一样多；结果中的不对称性必然出自原因中的不对称性，原因中的不对称性至少有结果中的不对称性一样多。2.2.3对称电路的等效电阻对称性原理是凌驾于物理规律之上的自然界的一条基本原理。Thediamondstructure如图，对称轴为图中虚线

8、，沿虚线左右对折，电路图重合，由于电路图结构及电阻值对称，对称部分的响应相同，即c、d两点电势相同。ab两点间的等效电阻为