电工基础 教学课件 作者 徐慧杰 电工基础单元3.ppt

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1、单元3电路的基本分析方法3.5含受控源电路的分析计算3.4等效电源（戴维南、诺顿）定理及其应用3.3叠加定理及其应用3.2线性网络一般分析方法3.1等效电路及其变换单元小结3.6应用案例电路开路、短路故障的诊断3.1等效网络及其变换1.等效网络的概念如果有两个结构和元件参数完全不同的电路B和C，如图所示，若B和C有完全相同的电流和电压关系（既给B加电压u，产生电流I，给C加电压u，也产生相同的电流i），则称B与C是互为等效的。a）b）2.电阻的连接及其等效1）电阻的串联串联的电阻就是几个电阻依次顺序首尾相接，中间没有分岔的一种连接形式。图所示的

2、三个电阻是串联。电阻串联的特点是：（1）由KCL可知，串联的电阻电流相同。（2）由KVL可知，外加电压等于各个电阻上的电压。（3）等效电阻等于各分电阻之和。（4）串联电阻可以分压。电阻R1、R2、R3分得的电压分别为；；结论：串联的n个电阻可以用一个等效电阻来代替。3.1等效网络及其变换2）电阻的并联电阻的并联就是几个电阻元件首首相连，尾尾相连，各电阻分别构成一条支路的连接方式。图所示的三个电阻是并联。UR3R2R1I3I1I2I1/Req=Geq=G1+G2+G3IUa）b）电阻并联的特点是：1）由KVL知，并联的电阻电压相同。2）由KCL知

3、，总电流等于各分电流之和。3）总电导等于各分电导之和（或总电阻的倒数之和等于各分电阻的倒数之和）4）并联可以分流。图3-5a所示电路中各电阻的电流分别为结论：并联的n个电阻可以用一个等效电阻来代替。3.1等效网络及其变换3.1等效网络及其变换例题如图所示，要将一个满刻度偏转电流为50μA，电阻为的表头制成量程为的直流电流表，应并联多大的分流电阻？3）电阻的混联在电路中，即有电阻的串联又有电阻的并联称为电阻的混联。混联的电路形式多样，但经过串并联的简化，仍可以用一个等效Req电阻来等效。解题方法：在求混联电阻的等效电阻时，首先要识别电阻之间是串联

4、还是并联以及连接之间的先后顺序，然后再分别由局部等效推至到端口的整体等效。3.1等效网络及其变换5Ω6Ω3Ω5Ω2Ω（a）（b）Req=7Ω（c）4）电阻星形联结与三角形联结的等效结论：3.1等效网络及其变换3R13R23R123210R3R2R121a）星型联结b）三角形联结3.1等效网络及其变换例题答案：3.1等效网络及其变换3.电源模型的连接及其等效变换1）电源的连接（1）理想电压源的连接a）串联：当n个理想电压源串联时，由KVL可知，可以用一个理想电压源来等效，如图所示，这个等效的电压源的电压等于各串联的电压源的代数和，即：3.1等效网

5、络及其变换b）并联：理想电压源只有在各电压源相等的情况下才允许并联，且必须是同极性相并，等效的电压源为一个理想的电压源的大小。理想电压源与电阻、理想电流源等元件或支路并联，对外等效为该理想电压源，如图所示。3.1等效网络及其变换（2）理想电流源的连接a）并联：当n个理想电流源并联时，由KCL可知，可以用一个理想电流源来等效，如图所示，这个等效的电流源的电流等于各并联的电流源的代数和。即：这个常用，要牢记奥！3.1等效网络及其变换b）串联：理想电流源只有在各电流源相等的情况下才允许串联，且必须是同方向串联，等效的电流源为一个理想的电流源的大小；理

6、想电流源与电阻、理想电压源等元件或支路串联，对外等效为该理想电流源，3.1等效网络及其变换2）实际电源的两种模型及等效变换或结论：3.1等效网络及其变换两种模型进行变换时应注意和理解以下几点：1）电流源的电流方向要与电压源在带上负后的电流方向保持一致。也就是说，电流源模型的iS的方向是从电压源模型uS的负极指向正极。2）两种电源模型间的相互变换，只是对外部等效，而对电源的内部是不等效的。3）两种电源的等效变换，可以进一步理解为对含源支路的等效变换。即一个电压源与一个电阻串联组合和一个电流源与一个电阻并联组合之间的等效变换，这个电阻不一定要求是电

7、源的内阻。4）理想电压源与理想电流源不能等效变换，这是因为两种电源的定义是相互矛盾的。3.1等效网络及其变换例题1将图所示电路等效化简解：3.1等效网络及其变换例题2求图所示电路中的电流。解：按照等效变换条件，依次变换与合并求的：3.2线性网络一般分析方法1.支路电流法支路电流法是以支路电流为未知量，直接应用基尔霍夫电流定律、电压定律，列出所需要的方程组，再联立解出各支路电流。综上所述，可将支路电流法的解题步骤归纳如下：1）选定各支路电流参考方向（b条），并以它们为电路变量。2）按KCL定律，对独立节点列出（n-1）个电流方程。3）设定独立回路

8、（网孔）绕行方向（一般选顺时针，且不用标注），按KVL定律列出网孔b-（n-1）个电压方程。例题：用支路电流法求图所示电路的各支路电流及各元件的功率。