电路基础 教学课件 作者 唐民丽 第2章　电路的等效变换.ppt

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1、电路基础主编：唐民丽吴恒玉第2章　电路的等效变换2.1　电阻的串、并、混联2.2　电源的等效变换2.3　戴维南定理与诺顿定理2.4　叠加定理与替代定理2.1　电阻的串、并、混联图2-1　二端网络等效2.1.1　电阻的串联1.等效电阻两个或两个以上的二端元件首尾依次相连且中间没有分支称为串联。串联电路上所有元件流过的是同一电流。所谓等效是指若在二端网络和上加上相同的电压时，产生的电流也相同，则网络和网络对外部电路是等效的。这时在进行电路分析计算时，网络和网络可以互换。2.1　电阻的串、并、混联图2-2　电阻的串联2.串联电阻的分压作用串联电阻具有分压

2、作用，其分得的电压和电阻成正比。电阻越大分压值越高。电阻的串联在实际中应用非常广泛，最典型的应用就是利用串联电阻的分压特性来扩大电压表的量程。2.1　电阻的串、并、混联图2-3　例2-1图例2-1　如图2-3所示，一个内阻Rg为1kΩ，电流灵敏度为10μA的表头，今欲将其改装成10V的电压表，问需串联一个多大电阻？2.1　电阻的串、并、混联图2-4　电阻的并联2.1.2　电阻的并联1.等效电阻两个或两个以上的二端元件均接在两个公共节点之间称为并联。并联电路上所有元件的端电压为同一电压。2.1　电阻的串、并、混联2.并联电阻的分流作用并联电阻具有分流

3、作用，其分得的电流和电阻成反比，电阻越大分流值越小。实际应用中扩大电流表的量程就是利用并联电阻的分流作用实现的。图2-5　例2-2图2.1　电阻的串、并、混联例2-2　如图2-5所示，一个内阻Rg为1kΩ，电流灵敏度为10μA的表头，今欲将其改装成100mA的电流表，问需并联一个多大电阻？图2-6　例2-3图2.1　电阻的串、并、混联2.1.3　混联电路的分析计算电路中元件既有串联关系又有并联关系时称为混联电路，在混联电路中，若各部分电阻串并联关系很明显，则可直接按串并联特点分别进行分析和计算。例2-3　如图2-6所示电路，已知U=100V，R1=

4、10kΩ，R2=20kΩ，R3=12kΩ，R4=8kΩ，求电路的等效电阻及各支路电流。例2-4　求图2-7a所示电路的等效电阻RAB。2.1　电阻的串、并、混联解：首先在图2-7a原电路中找出所有节点，观察其电位是否与A或B相等，若相等就相应标出A或B，或不等则说明找到新电位节点，可起名为C。然后重新画电路，分别将电路中的电阻搭接在A、B、C三点间，如图2-7b所示。注意在A、B间搭接电阻时不能将A、B两点封闭，应保持A、B两点是两个引出端，为了容易观察，应将C点画到两引出端的另一侧，搭接电阻时应尽量使电阻方向保持一致，如果某个电阻的两端接在了同一

5、个节点上，说明该电阻已被短路。图2-7　例2-4图2.1　电阻的串、并、混联1.求图2-8所示各电路中的等效电阻RAB。图2-8　思考与练习1题图2.图2-9所示电路为多量程电压表的电路，已知表头内阻Rg=1kΩ，各档分压电阻分别为R1=9kΩ，R2=90kΩ，R3=900kΩ,这只表的最大量程(用端子0、4测量)为500V。思考与练习2.1　电阻的串、并、混联图2-9　思考与练习2题图2.2　电源的等效变换2.2.1　两种电源等效变换条件前面已经介绍过实际电源的电压源模型和电流源模型，如图2⁃10所示，图2⁃10a中：图2-10　两种电源模型等效

6、变换例2-5　如图2-11a所示电路，利用电源等效变换将电路化简。2.2　电源的等效变换图2-11　例2-5图解:先将2A电流源与10Ω电阻并联转化成电压源与电阻串联，如图2-11b所示,再利用KVL求出A、B两点的开路电压，计算串联等效电阻，得到最简电路如图2-11c所示。2.2　电源的等效变换例2-6　如图2-12a所示，已知US1=10V，US2=6V，IS3=0.5A，R1=1Ω，R2=3Ω，10Ω，R=5.25Ω，试求R中的电流I。图2-12　例2-6图2.2　电源的等效变换2.2.2　理想电源的串、并联1.理想电压源与其他支路并联理想电

7、压源与任何支路并联，对外电路来说总可以等效成单独的电压源。电路如图2-13（a）（b）(c)所示。图2-13　理想电压源与其他支路并联2.理想电流源与其他支路串联理想电流源与任何支路串联，对外电路来说总可以等效成单独的电流源。电路如图2-14（a）（b）(c)所示。2.2　电源的等效变换图2-14　理想电流源与其他支路串联3.多个理想电压源串联多个理想电压源串联时，可依据KVL求出对外电路等效电压值，电路如图2-15所示。4.多个理想电流源并联多个理想电流源并联时，可依据KCL求出对外电路等效电流值，电路如图2-16所示。2.2　电源的等效变换图2

8、-15　多个理想电压源串联2.2　电源的等效变换图2-16　多个理想电流源并联1.将图2-17所示电路化简成电压源模型。2