华中科技大学 电路理论 ch2讲稿.pdf

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1、第二章电路分析方法之一—等效变换法电路结构——串联、并联及星形、简单电路的含义三角形联接包含的元件——同一类元件电路分析的基本依据：KCL、KVL；元件特性本章主要内容：等效变换变换：对不关心的部分电路而言，力图用较简单的结构代替原来比较复杂的结构（复杂问题简单化）等效：对所关心的部分电路（未变换部分）而言，作用效果相同i1i++只关心u、i++usR1IfR=R1+R2us-u-uRRsR2Rs--21i+i+++usR只关心u、iusRuPRu----21Rs+i+i只关心u、iisuRisuR--22-1等效电路和等效变换的概念术语：二端电路、端口二端电

2、路（一端口电路）等效的概念i+i+NuNu12--N1与N2端口处的u-i关系完全相同。从而它们对连接到其上的同一外部电路的作用效果相同。2-2线性电阻元件的串联、并联与混联教学方式：自学为主教学要求：（1）牢固掌握二端元件串联、并联的概念（电路的结构特点，电特性）+i+u1R1（2）牢固掌握线性电阻串联的等效电阻-+(等值参数)，电压分配规律uR22（3）牢固掌握线性电阻并联的等效电阻u-(等值参数)，电流分配规律+（4）会利用线性电阻串联、并联的规律分uRnn析计算线性电阻混联电路（包括等效--电阻和各部分电压、电流的计算）ii+i1i2in+ii12uR

3、1R2RnuR1R2-G1G2Gn-例求等效电阻Rab。(注意对短路线的处理)10Ωbec5Ωa3Ωe10Ωb2.5Ω7Ω10Ωba7Ωcd7Ω5Ωa5Ω6Ω5Ωacd12.5Ω7Ωdb例（见教材习题2-11c）12.5×787.5R===4.487Ωabbaba12.5+719.5R1R5R6R7R1R2R3R4R2R8R9R10baabR10ab2-3戴维南（Thevenin）电路与诺顿（Norton）电路的等效变换ii++iS=Us/RS，RP=RS+us-uisRuPRsuS=RPiS，RS=RP--1、问题的提出2、端口的u-i关系uu=us–RSi

4、uu=RpiS–RpiRPiSuSuS/RSiS0i0i2-3戴维南（Thevenin）电路与诺顿（Norton）电路的等效变换ii++iS=Us/RS，RP=RS+us-uisRuPRsuS=RPiS，RS=RP--3、等效条件4、讨论（1）注意等效电路中电压源电压与电流源电流参考方向的关系；（2）这样的变换对受控电源也适用，但要注意变换过程中应将受控电源的控制量保留在电路中，必要时可将控制量转移；（3）对变换了的部分不等效；（4）应用2-3戴维南（Thevenin）电路与诺顿（Norton）电路的等效变换Ex1.求图示电路中的电压u。10V-1Ω-10V+

5、++1Ω2Ω-1Ωu10A10V+-1Ω-++10V5A2Ω1Ω10A1Ωu10A-1Ω-++10V5A2Ω1Ω10A1Ωu10A--++1Ω10V15A2/3Ω1Ωu10A-+--+1Ω+10V10V2/3Ω1Ωu10A-+--+1Ω+10V10V2/3Ω1Ωu10A-++5/3Ω1Ωu10A5/8Ωu10A--u=10×5/8=6.25V+-1Ω-++10V10V1Ω2Ω-1Ωu10A10V+-2-3戴维南（Thevenin）电路与诺顿（Norton）电路的等效变换Ex2.求图示电路的等效电路。7.5ΩI7.5ΩI5Ω15Ω1A15Ω+15Ω10Ω4I40

6、I1A-+7.5ΩI8Iu15Ω15Ω31A-2-3戴维南（Thevenin）电路与诺顿（Norton）电路的等效变换+7.5ΩIuI=815Iu15Ω15Ω31A控制量-转移+u457.5Ω-8u=-8Ω7.5Ω45845uu7.5Ω1A-22.5Ω1A---15Ω22.5V或-15Ω1.5A+2-4电压源与支路并联的等效电路+ISIRI++I+USRUUSU----电压源非电压控制型！UUSU=US0I2-4电压源与支路并联的等效电路+ISINI++I+USNUUSU----N：二端元件或二端电路问题:(1)如果N也是一电压源，那么对它有何限制？(2)这样

7、的变换对电压源US等效吗?备注：类似的变换对受控电源也适用，不过要注意受控电源的控制量。Ex1.求图示电路的等效电路。-+8V8V-+--2A10Ω3V5A2Ω3V5A++8V8V-+-+--+3V5A3V5V++-Ex2.求图示电路的等效电路。2Ω2Ω+i+i1Ω2Ω3Ωi11Ω2Ωu-u1+u-u1++10Ω+10Ω-2u12u1---对中间支路+i+iu=3i1+2u1u10Ω–1Ω2Ωu–2.5Ω=3i1+2×(–2i1)--=–i1i+i+NuNu12--N1与N2端口处的u-i关系完全相同。从而它们对连接到其上的同一外部电路的作用效果相同。戴维南电

8、路与诺顿电路的等效变换ii++iS=U