电路原理 受控源电阻电路
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B
I1 I1' I1" 3.75 1.25 2.5A I 2 I 2' I 2" 3.75 0.75 4.5A
受控源电路分析计算 - 要点(2)
可以用两种电源互换、等效电源定理等方法,简 化受控源电路。但简化时注意不能把控制量化简掉。 否则会留下一个没有控制量的受控源电路,使电路 无法求解。
I1 6 例2
R1 U + _ 9V R2
R3 4 1
已知:
R5 2
I D 0.5I1
求: I1
ID
例2
I1 6 R1 4 R3
两种电源互换
+U R 2 1 _ 9V
R5
I1
U + _ 9V
6
4 R3 + _ UD 2
R1
ID
2
R2 1
I D 0.5I1
U D 2I D I1
直流输入电阻=?
ui
R
uo 交流输入阻抗=?
1 Zi R j C
输入电阻的求法:加压求流法
(1)将网络中的独立源去除(恒压源短路,恒 流源开路),受控源保留; (2)输入端加电压ui,求输入电流ii
(3)输入电阻Ri= ui /ii
例3:用加压求流法求输入电阻 R3 R3 I
1
4
U
R2
7 I1 9
I1 1.3 A
2.6.3 输入电阻(输入阻抗)
ii
输入
ui
பைடு நூலகம்
网络
(有源或无源)
uo
输出
输入电阻—从输入端看进去的等效电阻
ui Ri ii
ui为直流电压,Ri为直流输入电阻 ui为交流电压,Ri为交流输入电阻(输入阻抗)
R1 ui
R2
直流输入电阻=?
uo
交流输入电阻=?
C
U ABO I3 0.5 mA R3 RAB
R2
Is B
I2'' + UD= - 0.4U AB
(1) Us 单独作用 A I2' I1' R2 + R1 + UD= - 0.4U AB U s
U AB' U S R1 I1' U AB' 0.4U AB' R2 I 2'
B
代入数据得:
解得
U AB' 20 2 I1' 0.6U AB' 2 I 2' I1' I 2'
I1 U + _ 9V
6 R1 R2 1 4 + 2
U D 2I D I1
_
UD
6 R1
U + _ 9V R2 6 ID’
I1
1
UD I D' 6 I1 A 6
I1
U + _ 9V
6
R1 R2
6
ID'
1
I1 U + _ 9V
6
R1
I1 I D' A 6
6 7
2.6.4 输出电阻
输入
ui
网络
(有源或无源)
uo
输出
输出电阻—从输出端看进去的等效电阻,也就是从
输出端看进去的有源二端网络的戴维南 等效电阻
求含有受控源的二端网络的输出电阻的方法:
法1:从输出端加压求流法(令网络中的恒压源、恒
流源(包括输入信号ui))为0,但保留受控源)
i
输入端
网络
(有源或无源)
ID'
I1 U + _ 9V
6 R1
6 7
I D'
I1 I D' A 6
R1 6 U + 9V I1 6/7 + _
UD'
I1 U D' V 7
R1 6
U + 9V I1 6/7 +
UD'
_
I1 U D' V 7
I1 6 6 I1 9 7 7
Uo R1 R2 输出电阻: Ro Io R1 (1 ) R2
例5:R1=1k, R2=1k, R3=2k, U1=1V, U2=5V
求:电流I3
I1 R1
+ –
A I2 I=40I1 R2
+ –
I3 R3 B
U1
U2
用戴维南定理
(1)求开路电压
(2)求等效电阻(用开路电压
1
R5 ID 2
I D 0 5 I1
U U U I1 R3 I1 I D R5 R2 R2 U 4 I1 4 U 3I1 2U I1 U
U Ri 1 I1
I1
Uo
–
+
U o I 2 R2 ( I1 I1 ) R2 I1 (1 ) R2 Ui (1 ) R2 (1 ) R2 Ui R1 (1 ) R2 R1 (1 ) R2 Ui 短路电流: I I I (1 ) I (1 ) o 1 1 1 R1
A
2
UD=
Is
B
2.5 I1" 1.25 A 2 0.4 2.5 2.5 I 2" 0.75 A 2
(3)最后结果: I1
'
A
+ R1
I2 '
R2
+ -
I1''
R1
A
I2''
R2 + Is UD=0.4UAB
Us B
UD=0.4UAB
流控电流源 I1
I2
U U1
I 2 g U1
U r I1
I 2 I1
+ U U1 -
I 2 g U1
+ -
U r I1
I 2 I1
2.6.2 受控源电路的分析计算
一般原则:
电路的基本定理和各种分析计算方法仍可
使用,只是在列方程时必须增加一个受控 源关系式。
U AB' 12.5 V I1' I 2' 3.75 A
节点电位法:
(2) Is 单独作用 I1
''
A R1
R2
I2''
+ - 0.4U AB
UD 1 1 V" IS R2 R1 R 1 1 0.4 VA VA" 2 2 2 2 U AB" 2.5 V
相同点:两者性质都属电源,均可向电路 提供电压或电流。
不同点:独立电源的电动势或电流是由非电 能量提供的,其大小、方向和电路 中的电压、电流无关; 受控源的电动势或输出电流,受电 路中某个电压或电流的控制。它不 能独立存在,其大小、方向由控制 量决定。
受控源分类
压控电压源 压控电流源 流控电压源 I1 U1 + U U1 I2 +U -
除短路电流法) (3)求I3
求开路电压:
A
I1
R1
+ –
I2
I 40I1
R2
+ –
UABO B
U1
U2
设VB 0
I1 40 I1 I 2 0
U1 VA U1 VA U 2 VA 40 0 R1 R1 R2
VA 1.02 V U ABO
例1
电路参数如图所示 UD= 0.4 UAB
I1 Us +
2 A 2
R1 R3 2A R2 1 Is
I2
+
_ UD
求:I1、 I2 解:根据节点电位法 设 VB = 0 则:
20V B
1 1 VA R 1 R2 U D 0.4V A
US UD IS R R2 1
第7讲
第2章电路的分析方法
受控电源电路的分析
海南风光
2.6 受控电源电路的分析
2.6.1受控电源
2.6.2受控电源电路的分析计算 2.6.3 输入电阻(输入阻抗)
2.6.4 输出电阻(输出阻抗)
§2.6 受控源电路的分析
2.6.1受控电源
电压源 独立源 电流源
电源
非独立源(受控源)
独立源和非独立源的异同
I1 Us + 20V -
2 A 2
R1 R3 2A R2 1 Is
I2 + _ UD
(1) Us 单独作用 A I2' I1' R2 + R1 + UD= - 0.4U AB U s
B
(2) Is 单独作用
B
UD = 0.4UAB
根据迭加定理
I1''
R1
A
I1 I1' I1" I 2 I 2' I 2"
求短路电流:
A
I1
R1
+ –
I 2
I 40I1
R2
+
–
IAB B
U1
U2
U1 U1 U 2 I AB I1 40 I1 I 2 40 42 mA R1 R1 R2 等效电阻: R U ABO 1.02 V 24 AB I AB 42 mA
I1 Us +
2 A 2
R1 R3 2A R2 1 Is
I2
+
_ UD
解得:
VA 15 V
20V B
20 15 I1 2.5A 2 I 2 I1 I S 2.5 2 4.5A
受控源电路分析计算- 要点(1)
在用迭加原理求解受控源电路时,只应分 别考虑独立源的作用;而受控源仅作一般电 路参数处理。
u
输出端
u Ro i
法2:用开路电压/短路电流法 (1)求开路电压;
(2)求短路电流;
(3)等效电阻=开路电压/短路电流
开路电压 U o E
Ro
+ –
E
E 短路电流 I o Ro
Uo E 输出电阻 Ro E Io Ro
例4:求输出电阻
+ –
Ui
I1
R1
开路电压:
I 2 R2
I1 I1' I1" 3.75 1.25 2.5A I 2 I 2' I 2" 3.75 0.75 4.5A
受控源电路分析计算 - 要点(2)
可以用两种电源互换、等效电源定理等方法,简 化受控源电路。但简化时注意不能把控制量化简掉。 否则会留下一个没有控制量的受控源电路,使电路 无法求解。
I1 6 例2
R1 U + _ 9V R2
R3 4 1
已知:
R5 2
I D 0.5I1
求: I1
ID
例2
I1 6 R1 4 R3
两种电源互换
+U R 2 1 _ 9V
R5
I1
U + _ 9V
6
4 R3 + _ UD 2
R1
ID
2
R2 1
I D 0.5I1
U D 2I D I1
直流输入电阻=?
ui
R
uo 交流输入阻抗=?
1 Zi R j C
输入电阻的求法:加压求流法
(1)将网络中的独立源去除(恒压源短路,恒 流源开路),受控源保留; (2)输入端加电压ui,求输入电流ii
(3)输入电阻Ri= ui /ii
例3:用加压求流法求输入电阻 R3 R3 I
1
4
U
R2
7 I1 9
I1 1.3 A
2.6.3 输入电阻(输入阻抗)
ii
输入
ui
பைடு நூலகம்
网络
(有源或无源)
uo
输出
输入电阻—从输入端看进去的等效电阻
ui Ri ii
ui为直流电压,Ri为直流输入电阻 ui为交流电压,Ri为交流输入电阻(输入阻抗)
R1 ui
R2
直流输入电阻=?
uo
交流输入电阻=?
C
U ABO I3 0.5 mA R3 RAB
R2
Is B
I2'' + UD= - 0.4U AB
(1) Us 单独作用 A I2' I1' R2 + R1 + UD= - 0.4U AB U s
U AB' U S R1 I1' U AB' 0.4U AB' R2 I 2'
B
代入数据得:
解得
U AB' 20 2 I1' 0.6U AB' 2 I 2' I1' I 2'
I1 U + _ 9V
6 R1 R2 1 4 + 2
U D 2I D I1
_
UD
6 R1
U + _ 9V R2 6 ID’
I1
1
UD I D' 6 I1 A 6
I1
U + _ 9V
6
R1 R2
6
ID'
1
I1 U + _ 9V
6
R1
I1 I D' A 6
6 7
2.6.4 输出电阻
输入
ui
网络
(有源或无源)
uo
输出
输出电阻—从输出端看进去的等效电阻,也就是从
输出端看进去的有源二端网络的戴维南 等效电阻
求含有受控源的二端网络的输出电阻的方法:
法1:从输出端加压求流法(令网络中的恒压源、恒
流源(包括输入信号ui))为0,但保留受控源)
i
输入端
网络
(有源或无源)
ID'
I1 U + _ 9V
6 R1
6 7
I D'
I1 I D' A 6
R1 6 U + 9V I1 6/7 + _
UD'
I1 U D' V 7
R1 6
U + 9V I1 6/7 +
UD'
_
I1 U D' V 7
I1 6 6 I1 9 7 7
Uo R1 R2 输出电阻: Ro Io R1 (1 ) R2
例5:R1=1k, R2=1k, R3=2k, U1=1V, U2=5V
求:电流I3
I1 R1
+ –
A I2 I=40I1 R2
+ –
I3 R3 B
U1
U2
用戴维南定理
(1)求开路电压
(2)求等效电阻(用开路电压
1
R5 ID 2
I D 0 5 I1
U U U I1 R3 I1 I D R5 R2 R2 U 4 I1 4 U 3I1 2U I1 U
U Ri 1 I1
I1
Uo
–
+
U o I 2 R2 ( I1 I1 ) R2 I1 (1 ) R2 Ui (1 ) R2 (1 ) R2 Ui R1 (1 ) R2 R1 (1 ) R2 Ui 短路电流: I I I (1 ) I (1 ) o 1 1 1 R1
A
2
UD=
Is
B
2.5 I1" 1.25 A 2 0.4 2.5 2.5 I 2" 0.75 A 2
(3)最后结果: I1
'
A
+ R1
I2 '
R2
+ -
I1''
R1
A
I2''
R2 + Is UD=0.4UAB
Us B
UD=0.4UAB
流控电流源 I1
I2
U U1
I 2 g U1
U r I1
I 2 I1
+ U U1 -
I 2 g U1
+ -
U r I1
I 2 I1
2.6.2 受控源电路的分析计算
一般原则:
电路的基本定理和各种分析计算方法仍可
使用,只是在列方程时必须增加一个受控 源关系式。
U AB' 12.5 V I1' I 2' 3.75 A
节点电位法:
(2) Is 单独作用 I1
''
A R1
R2
I2''
+ - 0.4U AB
UD 1 1 V" IS R2 R1 R 1 1 0.4 VA VA" 2 2 2 2 U AB" 2.5 V
相同点:两者性质都属电源,均可向电路 提供电压或电流。
不同点:独立电源的电动势或电流是由非电 能量提供的,其大小、方向和电路 中的电压、电流无关; 受控源的电动势或输出电流,受电 路中某个电压或电流的控制。它不 能独立存在,其大小、方向由控制 量决定。
受控源分类
压控电压源 压控电流源 流控电压源 I1 U1 + U U1 I2 +U -
除短路电流法) (3)求I3
求开路电压:
A
I1
R1
+ –
I2
I 40I1
R2
+ –
UABO B
U1
U2
设VB 0
I1 40 I1 I 2 0
U1 VA U1 VA U 2 VA 40 0 R1 R1 R2
VA 1.02 V U ABO
例1
电路参数如图所示 UD= 0.4 UAB
I1 Us +
2 A 2
R1 R3 2A R2 1 Is
I2
+
_ UD
求:I1、 I2 解:根据节点电位法 设 VB = 0 则:
20V B
1 1 VA R 1 R2 U D 0.4V A
US UD IS R R2 1
第7讲
第2章电路的分析方法
受控电源电路的分析
海南风光
2.6 受控电源电路的分析
2.6.1受控电源
2.6.2受控电源电路的分析计算 2.6.3 输入电阻(输入阻抗)
2.6.4 输出电阻(输出阻抗)
§2.6 受控源电路的分析
2.6.1受控电源
电压源 独立源 电流源
电源
非独立源(受控源)
独立源和非独立源的异同
I1 Us + 20V -
2 A 2
R1 R3 2A R2 1 Is
I2 + _ UD
(1) Us 单独作用 A I2' I1' R2 + R1 + UD= - 0.4U AB U s
B
(2) Is 单独作用
B
UD = 0.4UAB
根据迭加定理
I1''
R1
A
I1 I1' I1" I 2 I 2' I 2"
求短路电流:
A
I1
R1
+ –
I 2
I 40I1
R2
+
–
IAB B
U1
U2
U1 U1 U 2 I AB I1 40 I1 I 2 40 42 mA R1 R1 R2 等效电阻: R U ABO 1.02 V 24 AB I AB 42 mA
I1 Us +
2 A 2
R1 R3 2A R2 1 Is
I2
+
_ UD
解得:
VA 15 V
20V B
20 15 I1 2.5A 2 I 2 I1 I S 2.5 2 4.5A
受控源电路分析计算- 要点(1)
在用迭加原理求解受控源电路时,只应分 别考虑独立源的作用;而受控源仅作一般电 路参数处理。
u
输出端
u Ro i
法2:用开路电压/短路电流法 (1)求开路电压;
(2)求短路电流;
(3)等效电阻=开路电压/短路电流
开路电压 U o E
Ro
+ –
E
E 短路电流 I o Ro
Uo E 输出电阻 Ro E Io Ro
例4:求输出电阻
+ –
Ui
I1
R1
开路电压:
I 2 R2