电阻电路例(1~4章)
第二章电阻电路ppt课件
1 3
R,或 R
3 RY
(3)当△形或Y形连接中某支路存在多个电阻串并联的
情况,应先根据串并联关系化简,再进行△、Y形转换。
例: 求RAB=?
150Ω 150Ω 150Ω
A
150Ω 150Ω
B
50Ω 50Ω
A
50Ω
150Ω 150Ω
B
解:
RAB=50+(50+150)//(50+150)=150Ω
二、两种实际电源模型的等效变换
比较
U Us Rs I 等效变换应满足
I Is GsU
IS
US RS
Gs
1 RS
注意: 1.变换中注意方向,Is的参考方向是由Us 的负极
指向其正极。
2.两种等效模型内部功率情况不同,但对外电路,它们吸收
或提供的功率一样。
3.没有串联电阻的电压源和没有并联电阻的电流源之间没有
R4 R5 R4 R5
R3
12 36 2
A 3A
36
§2-3 电源模型的等效 变换和电源支路的串并联
目的与要求
1.理解实际电压源、实际电流源的模型 ; 2.牢固掌握两种电源模型的等效变换和电源 支路的串并联。
重点与难点
重点 :两种电源模型等效变换的条件。 难点 :用电源模型等效变换法分析电路。
R31
(4)
上式(4)就是从已知的三角形电路的电阻来确定
星形等效电路各电阻的公式。
互换公式可归纳为:
Y
Y形电阻
形相邻电阻的乘积 形电阻之和
Y
形
电阻
Y形电阻两两乘积之和 Y形不相邻电阻
注意:(1) 等效对外电路有效;等效电路与外部电路无关;
《电路分析基础》第一章~第四章练习题
1、电路;2、理想器件;3、电路模型;4、电路模型;5、集总参数元件;6、几何尺寸;7、用来描述电路性能;8、i u q ψ;9、正电荷;10、参考方向;11、电位差;12、电流参考方向与电压降的选择一致;13、P(t)=dW(t)/ dt;14、吸收功率产生功率;15、能量传输;16、任意选取;17、任意选取;18、一条支路;19、支路电压;20、支路电流;21、节点;22、回路;23、网孔;24、网络;25、拓扑约束;26、元件约束;27、拓扑约束元件约束;28代数和;29、支路电流;30、电压降;31、路径;32、线性;33、原点;34、电导;35、线性电阻非线性电阻;36、P=UI;37电源;38、外电路;39、外电路;40、串联;41、并联;42、分压;43、分流;44、控制受控;45、控制量;46、n-1 b-n+1;47、线性电路;48、线性含源;49、完备性独立性;50、假设;51、网孔分析法;52、KVL;53、独立节点;54、单口网络;55、端口电压与电流的伏安关系等效电路;56、外接电压源外接电流源;57、外接电路;58、非线性电路;59、伏安特性曲线;60、网络内部;61、理想电压源;62、理想电流源;63、一个理想电压源uS;64、一个理想电流源iS;65、大小相等且极性一致;66、大小相等且方向一致;67、线性含源单口网络;68、uOC/iSC;69、外加电源法开路短路法;70、负载RL应与戴维南等效
三、计算分析题
1、电路如图1所示,已知us 12V,试求u2和等效电阻Rin。
2、电路如图2所示,试求电流i和电压u。
3、电路如图3所示,试用叠加定理求电压U和电流I。
4、电路如图4所示,试用叠加定理求电压U。
5、电路如图5所示,试用叠加定理求电压U和电流I。
电路的基本原理(第一章)
参考方向 实际方向
若 P = UI 0
a +
b U_ R
“吸收功率” I (负载)
若 P = UIa 0
I
+ + “发出功率”
-
U_ b
(电源)
(2)当U和I参考方向选择不一致的前提下
若 P = UI 0
a +
b U_ R
“吸收功率” I (负载)
若 P = UI 0
I
+
-
+
U_
“发出功率” (电源)
中间环节:连接电源和负载的部分,其传输和分 配电能的作用。例如:输电线路
举例:(电子电路,即信号电路)
放 大 器
电源 (信号源) 中间环节
负载
电路的作用之二:传递和处理信号。
1.2 电路模型
I
电 池
灯 泡
+ E
_
+
RU
_
电源
负载
理想电路元件:在一定条件下,突出其主要电磁性能, 忽略次要因素,将实际电路元件理想化
对任何节点,在任一瞬间,流入节点的电流等于 由节点流出的电流。或者说,在任一瞬间,一个节
点上电流的代数和为 0。 即: I =0
例
I2
I1 I3 I2 I4
I1
I3
或:
I4
I I I I 0
1
3
2
4
克氏电流定律的依据:电流的连续性
克氏电流定律的扩展
电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。
例 I1 A
I
a
+
RO
+
U
E_
-
b
I=0
电阻器知识点及电阻电路详解(电子线路PPT
3-超高频
4-高阻Βιβλιοθήκη 5-高温7-精密8-高压 9-特殊
G-大功耗
T-可调 D-多圈
W-微调
第四部分:用数字表示序号,以区别产品外形尺寸
和性能指标。
任务一:识别电阻器
文字符号法允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表 示整数阻值,后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位 小数阻值。
表示允许误差的文字符号 文字符号 D F G J K M 允许偏差 ±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20%
任务一:识别电阻器
c.文字符号法
第一部分: 用字母表示产品的名称。 R-电阻器 W-电位器 第二部分 :用字母表示产品的材料。 I-玻璃釉膜 N-无机实芯 S-有机实芯 T-碳膜 Y-氧化膜 H-合成膜 J-金属膜 X-线绕
任务一:识别电阻器
第三部分:一般用数字表示分类,个别类型也用字
母表示。
1、2-普通
颜色 银 金 黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 无 代表 意义
有效 数字
——
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9—
乘数(数 量级) 10-2 10-1 100 101 102
103 104 105 106 107 108 109 —
允许偏差 ±10 ±5 — ±1 (%)
±2 —
+50
— ±0.5 ±0.25±0.1 — –20 ±20
任务四:电阻器的检测
1、测电阻:用测量电阻时,应按下列方法操作: a.选择合适的倍率挡。欧姆挡的刻度线是不均匀的,所以倍率挡的选择应使 指针停留在刻度线较稀的部分为宜,且指针越接近刻度尺的中间,读数越准 确。 测电阻时重要的是要选好量程,当指针指示于1/3~2/3满量程时测量精 度最高,读数最准确。要注意的是,在用R×10k电阻档测兆欧级的大阻值 电阻时,不可将手指捏在电阻两端,这样人体电阻会使测量结果偏小。 b.欧姆调零。测量电阻之前,应将2个表笔短接,同时调节“欧姆(电气) 调零旋钮”,使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。如果指针不能调到零 位,说明电池电压不足或仪表内部有问题。并且每换一次倍率挡,都要再次 进行欧姆调零,以保证测量准确。 c.读数:表头的读数乘以倍率,就是所测电阻的电阻值。
第一章(集总参数电路中u-i的约束关系)汇总
7I1–11I2=70-6 11I2+7I3=6
u1
-
μu1
+ - CCVS
ri1
+
i1 gu1
VCCS CCCS
u1
-
gi1
四种受控源广泛用于含晶体管等电子器件的电路模型中。
如:晶体管
ib
ic
i b
电路模型
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②如:场效应晶体管 iD=g vGS
iD
+ -
vDS
g: 转移电导
+
vGS
i1
+ u1 _ 电路模型
返 回
-
i2 + gu1 u2 _
3.线性受控源在分析中的两重性:
①电源性:当电路中有独立源的存在,且电路结构 不变,能够保证产生一个不变的控制量,这时的受 控源相当于独立源。 ②电阻性:当上述两个条件有一个不存在时,受控 源就显电阻性。
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受控源的特点
①受控源是具有输入(控制端)和输出(被控 端)两对端钮的器件。它的输出端电压(电 流)与通过它本身的电流(电压)无关,而 是取决于控制端(输入)的电压或电流。 ②若控制量为“0”,则输出端相当于短路或开路。 ③若控制量不为“0”,受控电压源输出端不允许工 作在短路状态;受控电流源不允许工作在开路状 态。
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下 页
④独立源起激励作用,而受控源表明支路间一种 依赖关系,并不起象独立源那样的激励作用, 它也可发出能量。但与控制量有关,只有受到 控制量激发时才起作用。
⑤电路分析中遇到各类受控源,先将其当作相应 的“独立源”看待,写出求解电路变量所必须 的电路方程,再根据控制量与被控量的约束关 系,从而解出要求的电路变量。
第二章 电阻电路的分析
第一节 引言
电阻电路 分析方法
仅由电源和线性电阻构成的电路
(1)欧姆定律和基尔霍夫定律 是分析电阻电路的依据; (2)等效变换的方法,也称化简的 方法
电路的等效变换
1. 两端电路(网络)
任何一个复杂的电路, 向外引出两个端钮,且从一个 端子流入的电流等于从另一端子流出的电流,则称这一电 路为二端网络(或一端口网络)。 无 源 i 无 一 i 源 端 口
c
8 5 2
8
8
c
8
8
c
2
8
d
2
2
d
2
a
d
b
a
Rab 不变
b
2
a
b
断开c、d 短路c、d c和d为等电位点 2 8 ( 2 2)( 8 8) Rab 2 3.2 Rab 3.2 28 ( 2 2) ( 8 8)
课堂分析: a 2欧 b c 6‖3=2欧
R1 Rk Rn
R eq 等效
i
+
+ u1
_ + U _ + u _ k n
i
u _
u
_
由欧姆定律
u R1i RK i Rn i ( R1 Rn )i Req i
Req R1 Rk Rn Rk Rk
k 1 n
结论:
课堂分析:
(1)S1和S5闭合。其他断开。 (2)S2、S3和S5闭合。其他断开。 (3)S1、S3和S4闭合。其他断开。 (2)Rab=R1+R2//R3 //R4=1+1/3=1.33欧 (3)Rab=R1//R4 =0.5欧
第一章(二) 电路的基本定律
第一章 电路的三大定律一、欧姆定律欧姆定律是电路分析中的重要定律之一,主要用于进行简单电路的分析,它说明了流过线性电阻的电流与该电阻两端电压之间的关系,反映了电阻元件的特性。
遵循欧姆定律的电路叫线性电路,不遵循欧姆定律的电路叫非线性电路。
1、部分电路的欧姆定律定律: 在一段不含电源的电路中,流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。
其数学表示为:RUI =(1-1) 式中 I ——导体中的电流,单位)(A ;U ——导体两端的电压,单位)(V ; R ——导体的电阻,单位)(Ω。
电阻是构成电路最基本的元件之一。
由欧姆定律可知,当电压U 一定时,电阻的阻值R 愈大,则电流愈小,因此,电阻R 具有阻碍电流通过的物理性质。
例1:已知某灯泡的额定电压为V 220,灯丝的电阻为Ω2000,求通过灯丝的电流为多少?解: 本题中已知电压和电阻,直接应用欧姆定律求得:A R U I 11.02000220===例2:已知某电炉接在电压为V 220的电源上,正常工作时通过电炉丝的电流为A 5.0,求该电炉丝的电阻值为多少?解: 本题中已知电压和电流,将欧姆定律稍加变换求得:Ω===4405.0220I U R欧姆定律的几种表现形式:电压和电流是具有方向的物理量,同时,对某一个特定的电路,它又是相互关联的物理量。
因此,选取不同的电压、电流参考方向,欧姆定律的表现形式便可能不同。
1) 在图1.1 a.d 中,电压参考方向与电流参考方向一致,其公式表示为: RI U = (1-2)2) 在图1.1 b.c 中,电压参考方向与电流参考方向不一致,其公式表示为:RI U -= (1-3)3) 无论电压、电流为关联参考方向还是非关联参考方向,电阻元件的功率为:RU R I P RR22== (1-4)上式表明,电阻元件吸收的功率恒为正值,而与电压、电流的参考方向无关。
因此,电阻元件又称为耗能元件。
例3:应用欧姆定律求图1.1所示电路中的电阻R图1.1 电路中的电阻解:在图1.1.a 中,电压和电流参考方向一致,根据公式RI U =得: Ω===326I U R 在图1.1.b 中,电压和电流参考方向不一致,根据公式RI U -=得: Ω=--=-=326I U R(a ) (b) (c) (d)在图1.1.c 中,电压和电流参考方向不一致,根据公式RI U -=得: Ω=--=-=326I U R 在图1.1.d 中,电压和电流参考方向一致,根据公式RI U =得: Ω=--==326I U R 结论:在运用公式解题时,首先要列出正确的计算公式,然后再把电压或电流自身的正、负取值代入计算公式进行求解。
电工基础第1章
上式反映了路端电压与电源输出电流之间的关系,也称为电源的外特 性:随着电源输出电流的增大,加在外电路电阻两端的路端电压会降低。
例:电路如图所示,求路端电压U是多少?
2 4V
I
解: U IR
E
U R
1 1Ω
ER R rO
ro
1Ω
24 11 22V
11 1
也可这样计算:
U
E
Uo
E
I
ro
24 24 1 11 1
一、电路
1、概念
电路又叫电网络,它是电学的研究对象。 根据电路的功能不同,可将电路分为两大类。 第一类是用于能量转换、传输和分配的电路,它是电工技术的研究对象; 第二类是用于信号处理的电路,它是电子技术的研究对象。
2. 电路的组成(重、难点) 一般由电源、负载、导线和控制部分组成。图a所示的电路是一 个小灯泡照明电路。这种电路通常用于手电筒中,如
三. 路端电压及电源外
在下图所示的全电路中,电流在电源内阻和外电路电阻上都要产生电压,
内阻上产生的电压为:
U o I ro
I
外电路电阻上产生的电压为: U IR
E
R
U
U被称为路端电压(或端电压)。
ro
将
I
R
E
ro
变形可得:
E IR I ro U Uo
所以路端电压为: U E Uo E I ro
塑料 陶瓷 云母
1.6×10-8 1.7×10-8 2.8×10-8 9.8×10-8 1.14×10-7
3.5×10-5 0.60 2300
1015~1016 1012~1013 1011~1015
导电能力很强,称为导体
电容元件与电感元件
第六章 电容元件与电感元件
§6-1 §6-2 §6-3 §6-4 §6-5 §6-6 §6-7
电容元件 电容元件的伏安关系 电容电压的连续性质和记忆性质 电容元件的储能 电感元件 电感元件的VAR 电容与电感的对偶性 状态变量
§6-2 电容元件的伏安关系
采用关联参考方向如图所示,则有 (1)微分形式
3、电容的记忆性质:电容电压对电流有记忆作用。
1 t uc (t ) ic ( )d C 它表明,在任一时刻t,电容电压uc是此时刻以前
的电流作用的结果,它“记载”了已往的全部历史,
所以称电容为记忆元件。相应地,电阻为无记忆元件。 1 t0 1 t uc (t ) ic ( )d ic ( )d C C t0 1 t uc (t0 ) ic ( )d C t0 只要知道电容的初始电压和t≥0时作用于电容的 电流,就能确定t≥0时的电容电压。
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第六章 电容元件与电感元件
§6-1 §6-2 §6-3 §6-4 §6-5 §6-6 §6-7
电容元件 电容元件的伏安关系 电容电压的连续性质和记忆性质 电容元件的储能 电感元件 电感元件的VAR 电容与电感的对偶性 状态变量
§6-6 电感元件的VCR
对上式从-∞到t进行积分,并设uc(-∞)=0,得
设t0为初始时刻。如果只讨论t≥t0的情况,上式可改写为
1 uc (t ) C
其中,
1 t ic ( )d C t0 ic ( )d 1 t uc (t0 ) ic ( )d C t0 1 t0 uc (t0 )= ic ( )d ( ) C -
1 2 WC (t ) Cuc (t ) 2
《电路分析基础》_第1章-2
i/A
is 0 i=is-uGs u/V isRs
实际电流源模型
在参考方向下,由伏安特性可见,它是斜率为GS的直线,实际电源的内阻越大(GS越小),分流 作用越小,斜率越平缓,就越接近理想电流源。
当GS=0,伏安特性演变为图中虚线所示,成为理想电流源。
需要说明的是: • • 理想电流源在实际中不存在,但在实际中可用电子电 路来实现。 实际电源(如光电池、充电器等)在一定条件下可近 似地看成是一个电流源,或看作是由一个电流源与电 阻元件的并联构成。 引入电流源模型后,把没有并联电阻的电流源称为无 伴电流源。 在处理工程问题时,当实际电源内阻远小于负载电阻 时,就可以将实际电源近似看作电压源; 反之,当实际电源内阻远大于负载电阻时,就可以将 实际电源近似看作电流源。
+
-i+ u -来自外 电 路u/V
us
u=us-iRs 0 i/A uS/Rs
实际电压源模型
在参考方向下,由伏安特性可见,它是一条斜率为-RS的 直线,实际电源的内阻越小,分压作用越小,斜率越平缓, 就越接近理想电压源。 当RS=0,伏安特性演变为图中虚线所示,成为理想电压源。
•
理想电压源虽然不存在,但在实际中可用电子电路来 近似实现,如晶体管稳压电源。
常用的各种二端电阻器件
☆ 线性电阻R是一个与电压和电流无关的常数。 R = t gα ☆电阻的倒数称为电导G
即:G 1 R
则 欧姆定律表示为 电阻的单位:Ω (欧) 电导的单位: S (西) ☆电阻的功率和能量
i=Gu。 (Ohm,欧姆) (Siemens,西门子)
WR pdξ uidξ
作 业
P54 P55 P56 P57
电路分析基础(第一章)教材
1
6
I1
例
+
-
+
2 U2 -
U4 4 + I2
U5 5 -
I3
3
+
-
U3
求图示电路中各方框 所代表的元件消耗或 产生的功率。已知: U1 = 1V, U2 = -3V, U3 = 8V, U4 = -4V, U5 = 7V, U6 = -3V I1 = 2A, I2 = 1A, I3 = -1A
解
P1 U1I1 1 2 2W P4 U4I2 (4)1 4W
第一章 集总(中)参数电路中 电压、电流的约束关系
§1-1 电路及集总电路模型
实际电路: 由电阻器、电容器、电感线圈、电源等元
件和半导体器件等相互连接而构成的电路称 为实际电路。
现代微电子技术可将若干部、器件不可分 离地制作在一起,电气上互联,成为一个整 体,即集成电路。
元件:成份简单的基本初级产品,如电阻、电 容、电感等。
电路的基本组成
电路:电工设备构成的整体,它为电流的流通提供路径
电路组成:主要由电源、中间环节、负载构成
● 电源(source):提供能量或信号(电池、发电 机 、信号发生器) ● 负载(load):将电能转化为其它形式的能量, 或对信号进行处理(电阻、电容、晶体管) ● 中间环节(intermediate):一般由导线、开 关等构成,将电源与负载接成通路(传输线)
平时成绩:20% 课堂:学习状况与出勤 作业:独立完成,集中点评(辅导课)
期中考试:20%
期末考试:60% 教学进度:理论课 (上、下册共17周)
实验课 (8个实验共12周)
电路分析: 专业基础课,内容多、基本概念多、习题多
电阻电路分析
电阻电路分析电阻电路是电路中最简单的一种电路,由电阻器构成。
在电路中,电阻器的作用是阻碍电流的流动,使电路中的电压和电流得到控制和调节。
本文将对电阻电路的分析进行介绍,包括串联电阻电路和并联电阻电路的计算方法以及在实际应用中的一些注意事项。
一、串联电阻电路的分析串联电阻电路是指多个电阻器按顺序连接在一起的电路,电流依次通过各个电阻器。
在该电路中,电流的强度在各个电阻器间是相等的,而总电压等于各个电阻器的电压之和。
1. 计算总电阻串联电阻器的总电阻等于各个电阻器的电阻之和。
例如,若有三个电阻器R1、R2和R3连接在一起,它们的电阻分别为R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,则总电阻R总=R1+R2+R3=10Ω+20Ω+30Ω=60Ω。
2. 计算总电流在串联电阻电路中,总电压V总等于各个电阻器电压之和。
如果我们已知总电阻和总电压,就可以通过应用欧姆定律计算出总电流。
3. 计算各电阻器的电压各个电阻器的电压等于总电压与总电阻的比例乘以各自的电阻值。
例如,在上述电路中,若总电压为V总=12V,则各个电阻器的电压为V1=R1×(V总/R总)=10Ω×(12V/60Ω)=2V,V2=4V,V3=6V。
二、并联电阻电路的分析并联电阻电路是指多个电阻器同时连接在电路中的一种方式。
在该电路中,各个电阻器之间的电压相等,而总电流等于各个电阻器电流之和。
1. 计算总电阻并联电阻器的总电阻可以通过各个电阻器的电阻值的倒数之和的倒数得到。
例如,若有三个电阻器R1、R2和R3连接在一起,它们的电阻分别为R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,则总电阻R总=1/((1/R1)+(1/R2)+(1/R3))=1/((1/10Ω)+(1/20Ω)+(1/30Ω))≈5.45Ω。
2. 计算总电流在并联电阻电路中,各个电阻器的电流之和等于总电流。
如果我们已知总电阻和总电压,就可以通过应用欧姆定律计算出总电流。
电路分析基础例题集(第1-5章)讲解
(b)图中的 、 为关联参考方向,故其功率为
所以
(c)图中的 、 为非关联参考方向,故其功率为
所以
例1.3如图1.3所示电路,已知 ,求 和 。
图1.
解题思路:可由电容的 求出电容电流,由欧姆定律求出电阻电流,然后由后面将要介绍的基尔霍夫电流定律( )求出电感电流 ,再由电感的 求出电感电压,最后由基尔霍夫电压定律( )求出 。
图2.14 图2.13的等效变换电路
由图2.14可得
例2.10用电源等效变换法求图2.15所示电路中的电流 。
图2.
解题思路:将待求支路左边的电路进行电源等效变换,即可求出电流 。
解:其电源等效变换电路如图2.15所示,由欧姆定律得
例2.11求图2.16(a)所示电路的输入电阻 。
图2.
解题思路:在 端外加一个电压源,用“ ”法求取。为方便计算,假设电压源的极性与 一致,如图2.16(b)所示。
由图2.11可得
各元件的功率为
电压源的功率为
电流源的功率为
电阻的功率为
电阻的功率为
电阻的功率为
因为
所以整个电路的功率是平衡的。
例2.9用电源等效变换法求图2.13所示电路中的电流 。
图2.13
解题思路:根据本题的电路结构,只需将待求支路两边的电路进行电源等效变换,即可求出电流 。
解:将图2.13所示电路进行电源等效变换,如图2.14所示。
图1.9
解题思路:先用 求出 的电压 ,再用电阻功率公式求出 ,最后由欧姆定律和 求出 和 。
解: 、 和 标注如图1.9(b)所示,由题知
,
,
,
例1.10如图1.10(a)所示电路,求 、 和 的值。
电路基础(全部例题)
例3:如图,欲使Us=13V,求Is。
例4:
(比较)
3-4 网孔电流法 例
(续)
例1:
例2: R1=2Ώ R2=4Ώ R3=16Ώ R4=10Ώ Us=2V Is=1A,求各电源的功率。
3-5 回路电流法
例1: 见3-4例2 例2: 教材P65
3-6 节点电压法 例1:
例2:
例3:
例4:求下图零状态二端口网络的导纳矩阵Y(S)。
(续)
例5:如图,R1=1Ω,R2=1.5Ω,us、is为阶 跃函数。 当a、b接3Ω电阻时,i=(2+2e-50t);现将a、 b改接L=0.25H的零状态电感,求:uab。
g
u2与g
g
I
同相
求 us频率及
有效值。
第八章 含有互感的电路分析
8-2 含互感的交流电路计算
例1:求
I 和 I •
•
1
2
例2:求
•
I1
和
•
I2
例3:已知us=10∠0°,Is=2 ∠ 0°
w=10 1/s,L1=1H,L2=2H,M=0.5H, R=2Ω 求:I和U
例4: Is=10∠ 0°, w=1000 1/s, L1=10mH,L2=20mH,M=5mH 求:U、I1、I2。
uC的全响应uC(t)=2+3e-2t+5e-t。 求:uC的零输入响应,u1、u2单独作用时的零 状态响应。
例4:t<0时电路稳态,t=0时K接通,当 C=0.01F时,零状态响应u=10-5e-2t,现将C 换为5H的L,再求零状态响应。
例5:如图,纯电阻电路的Z参数矩阵 求:iL的零状态响应。
(续)
电工技术基础第一章第四节 等效概念与电阻电路
R3 R4 R5
R
a R
b
b
解:
电工技术基础
第一篇 电路分析 二、电阻的串联、并联电路
解: R1
R2
a
R3 R4 R5
R
R1 //R2
a
R3 R4 R5
R
b
b
a
a
R1 //R2+ R3 R4 R5
R
R
b
b
R ( R1 // R2 R3 ) // R4 // R5
电工技术基础
第一篇 电路分析 二、电阻的串联、并联电路
1.Y △等效变换公式
设:R R1 R2 R2 R3 R3 R1
i1
R1R2
R3u12 R2R3
R3 R1
R1R2
R2u31 R2R3
R3 R1
i2
R1R2
R1u23 R2R3
R3 R1
R1R2
R3u12 R2R3
R3 R1
i3
R1R2
R2u31 R2R3
R3 R1
R1R2
R1u23 R2R3
R 3RY
电工技术基础
第一篇 电路分析 三、电阻的Y、Δ等效变换
例:试求a、b端的等效电阻R。 解
电工技术基础
第一篇 电路分析 三、电阻的Y、Δ等效变换
例:试求a、b端的等效电阻R。 解
电工技术基础
G
R1 R2
R
b等效替代 b
R
R1 // R2
R1 R2 R1 R2
电工技术基础
第一篇 电路分析
2. 电阻的并联
二、电阻的串联、并联电路
n个电阻并联电路
等效
等效电阻Geq电路
电路分析(胡翔俊)每章例题
《电路分析》例题分析第1章电路模型和电路定律问题一:参考方向与实际方向的关系例1:根据图中标注的电压或电流值及参考方向,判断电压或电流的实际方向答:由于电流值为正,电压值为负,所以实际电流方向与参考电流方向相同;实际电压方向与参考电压方向相反。
问题二:关联参考方向的概念例1:电压电流参考方向如下图,A、B两部分的参考方向,哪个关联,哪个非关联?答:由于A的电流方向是从电压的负极流向正极,所以A的电压、电流参考方向非关联;B的电流方向是从电压的正极流向负极,所以B的电压、电流参考方向关联。
问题三:功率判断例1:图所示元件实际是吸收功率还是发出功率答:A的电压电流参考方向非关联,所以A的功率P=UI为发出功率其中:U=10V,I=-1A所以:A发出功率P=UI=-10W,即,实际吸收10W。
例2:计算图示电路各元件的功率答:电压源的电压电流为关联参考方向,则功率P5V=5*2=10W,吸收功率电流源电压电流为非关联参考方向,则功率P2A=5*2=10W,发出功率满足:吸收功率=发出功率问题四:受控源的类型例1:说明以下每个受控源的类型及控制量答:a:电压控制电流源〔VCCS〕,控制量为20Ω电阻两端电压Ub:电流控制电流源〔CCCS〕,控制量为20Ω电阻上的电流Ic:电流控制电压源〔CCVS〕,控制量为10Ω电阻上的电流Id:电压控制电压源〔VCVS〕,控制量为20Ω电阻两端电压U1问题五:基尔霍夫电流定律例1:求R4和R5上的电流答:先假设R4和R5上的电流方向,对右侧R1、R2和R3构成的回路利用KCL,求解出R4上的电流,再对R4左侧的结点利用KCL,求解R5上的电流,求解过程略。
例2:求图示电路中,I a=, I b=, I c=。
答:先标注三个10Ω电阻上的电流参考方向,再用欧姆定律分别求出三个电阻上电流的大小,最后利用三个结点的电流方程求出:I a=1.5A, I b=0, I c=-1.5A。
第4章 电阻电路的等效变化
6
例1. 求图中电压u
+ 10V –
+ 4 u –
4A
解: (1) 10V电压源单独作用,
4A电流源开路 6 + 10V – + 4 u' – u'=4V
(2) 4A电流源单独作用,
10V电压源短路 6
+ 4 u'' – u"= -42.4= -9.6V 4A
共同作用:u=u'+u"= 4+(- 9.6)= - 5.6V
10 1A 6 4
Us'= -10 I1'+U1’= -10 I1'+4I1' = -101+41= -6V
Us"= -10I1"+U1” = -10 (-1.6)+9.6=25.6V
共同作用:
Us= Us' +Us"= -6+25.6=19.6V
叠加方式是任意的,可以一次一个独立源单独作用,也 可以一次几个独立源同时作用,取决于使分析计算简便。
② 求等效电阻Req
6
6
3
6 3
6
a
Req
b
Req 6 // 3 6//3 // 6 6 4Ω
③ 诺顿等效电路:
Isc
3A
1A 4
a +
U
- b
U (3 1) 4 16V
注意 ① 若一端口网络的等效电阻 Req= 0,该一端口网络只有 戴维宁等效电路,无诺顿等效电路。 ② 若一端口网络的等效电阻 Req=,该一端口网络只有 诺顿等效电路,无戴维宁等效电路。 a a A
认识电阻电路
在研究电路的工作原理时,通常是用一些规定的图形符号来 代表实际的电路元件,并用连线表示它们之间的连接关系,画成 电路原理图进行分析,简称电路图。例如,图2-1-1是实物接线图, 图2-1-2是按实物接线图画出的电路原理图。
1.2 电路三种工作状态 2.开路 开路又称断路状态,它是指电路中开关断开、导线连 接断开、松脱或用电器烧坏时,电源和负载未构成闭合电 路,就会发生这种状态。此时,电路中没有电流通过,电 流就为零,电源不向负载输送电能。例如,图2-1-5和图21-6所示电路。
图 2-1-5 开路状态实物接线图 图 2-1-6 开路状态电路原理图
图2-1-1 实物接线图
图1-1-2 电路原理图
1.1 电路和电路图
1.电源 电源是给电路提供电能的设备,它是将其它形式的能(
化学能、机械能、光能等)转换成为电能的装置,其作用是 向负载提供电能。常见的电源有干电池、蓄电池、发电机等 。 2.负载
负载又称用电器,它是消耗电能的装置,其作用是将电 能转换为其他形式的能。常见的负载有小灯泡、电灯、电动 机、喇叭等。
1.3 常用电阻器 图 2-1-9 色环电阻的识读
1.3 常用电阻器
1.四色环电阻
四色环电阻是指用四条色环表示阻值的电阻,首先观 察四条色环,找到间距最宽的色环代表误差色环,接着把 误差色环放在右边,从左向右数,第一道色环表示阻值的 最大一位数字;第二道色环表示阻值的第二位数字;第三 道色环表示阻值倍乘的数;第四道色环表示阻值允许的误 差。
1.步骤
1)将黑表笔插入“COM”孔,将红表笔插入“V/Ω”孔 ;
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4 4
4
I
4 4
I
2 +42V 2 2
2 +42V 4 42V
2
42V
2 I 4
7
例 (1) 求Rab、 Rac 。 c 2 2 a
4
4 2 4
3
a
c
4 4 4 2 3
b
Rab 1.5Ω
5 Rac Ω 0.833 a Ω 6
2
2
a
b8
+ 6 U3 –
–
Uoc' =U1=8V, Uoc''=U2+U3= -4-2=-6V, Uoc=8-6=2V
(b) 求内阻Ri 加压求流
a
+
–
5U1
4 6 6 6
Ri
b I0 + U0 – – a – U1 + 2
+
5U1
–
4 4
5U1+8I0+U1=U0 U1=2I0
U1 + 2
I
12 12 12 4 4
12 12 12
I
I
2 +42V
2 +42V
2
2 2
2 2 I 4 4
+42V
由电源等效变换 2.4 I (10.5 7) 1A 6 8.4
42V
42V
6
解2: 4 4
-42V 4 4
-42V
4
4
4
4
4
4 4
节点法:
un1
+
R2
+
us
-
un2
iR3 R4
+
is
u1 R1
-
2u1
R3 2iR3
-
us 1 1 1 ( )un1 un2 i s 2u1 R1 R2 R2 R2 us 2i R 3 1 1 1 1 un1 ( )un2 2u1 R2 R2 R3 R4 R2 R4
-
i2
2u1 i3
R3
i4
-3
回路法:(1) 先将受控源看作独立源列写方程; (2) 补充受控源控制量与回路电流关系的方程。
i1 i s R1 i1 ( R1 R2 R3 )i 2 ( R2 R3 )i 3 R3 i 4 us i 3 2u1 R3 i 2 R3 i 3 ( R3 R4 )i 4 2i R 3 u1 R1 ( i1 i 2 i 3 ) i R3 i2 i3 i4 17
R2
R5
is R6
us2
un1 us1
uS2 1 1 1 un1 ( )un2 iS R1 R1 R3 R2 1 1 1 un1 ( )un3 i S R 3 R4 R 3 R4 R 6
16
2.
+
R2 + u s
iR3 R4
+
2iR
is
i1
u1 R1
u1 un1 un2 i R3 R3
补充方程
18
例 求电流 I。
4
3 + Us - 45V Is 15A 4 6 2 I 6.4
解:用戴维南定理: 3 + Us - 45V 4 Is 15A 4
+ 6
a
Ri + Uoc
a
Uoc
2 -
b
-
b
19
求开路电压Uoc(用叠加原理): 3 + + a + Us 6 U1' - 45V 4 + Uoc' 2 U2' - 4 3
i s i2 i3
补充方程:电流源支路电流与回路电流关系的方程。
13
(2) 按图示回路选取
回路电流,则可 使方程列写比较 简 单 。 此 时 i2=is
R3 i2 R1 i
1
R4
为已知,不需再 列写此回路的方 程。
R2
R5
us1
us2
is i3 R6
i 2 is ( R1 R2 )i1 R1 i 2 ( R3 R 4 )i 3 us1 us 2 ( R3 R4 )i 2 ( R3 R4 R6 )i 3 us1
11
例 分别用回路法和节点法列写下图电路的方程。 列写下列方程时,既要掌握一般列写方法,又要注意其中 电压源支路,电流源支路及受控源支路的处理方法。
1.
R3
R4
R1 us1
R2
R5
is
R6
us2
此电路节数n=4,支路数b=6,独立回路数l=b-n+1=3
12
R3 回路法:(1) 3个回路如 图所示(以网孔为回路), 为顺利列写每个回路 的电压方程需考虑电 流源两端的电压,设 其为us。
U 1 25V U 2 12.5V
U OC U S2 U 2 120 12.5 107.5V
28
加压求流计算内阻Ri: U1 R3 – + + R1 U1 –
I0 +
R2 –
U0
U0 U1 I0 R2 R3 // R1 U 0 μ U1 U 1
Uoc'=U1'+U2' =30-9=21V
b
a
Uoc''=U1''+U2'' =0+12=12V Uoc=Uoc’+Uoc'’ =21+12=33V
20
4
Is 15A 4
+ + 6 U1'' - U '' oc + 2 U2'' - -
b
求内阻Ri :
3 6 4
I0
a
+ U0
2
b
此时需补充us1与节点
1 1 1 un1 ( )un3 iS R3 R4 R3 R4 R6 us1 un1
电压关系的方程。
15
R3
方法2:选电压源 us1
R4 un2 un3
支路所接的节点之 一作为参考节点,
则 un1= us1 ,此时
un1 R1 us1
可不必再列节点1 的方程。
d Uab=3-1=2V Ueg=4-2-6 =-4V I1=2+1-1=2A I2=2-0.5=1.5A I3=-2A
3
+
Ueg
-
g
+ 10V R=3 R=5
e 1A 4V
2A 1 1A 3 I1
a
b
2 0.5A 2
f I2 2V
I3 c d
I1, I2不变。 Ueg=4-2-10 =-8V
i1
2Ω
a 2A
2Ω
i2
u1
U
2u1
(6) 上面三个方程,四个未知量。补一个方程:将受控源控制量u1 用支路电流表示,有 u1 = 2i1 (4) (7) 解式(1)(2)(3)(4)得支路电流为 i1 = 1A, i2 = 3A
(8) 求电阻吸收的功率为
P1 = i12×2 = 2(W), P2= i22×2 = 18(W)
+
+
(电压源短路)
24V电压源单独作用 6A电流源单独作用 5IX+3IX+4IX=24 IX=2A 5IX+3(IX+6)+4IX=0 IX=0.5A IX=IX+IX=2-0.5=1.5A
注意:独立源可以进行叠加,受控源不叠加。
26
: 例 已 知 U S1 100V,U S2 120V,R1 R2 10Ω0R3 20Ω0μ 0.5, 试 问 :R x 为 何 值 时 其 上 可 获 得 大 功 率 ? 并 求 此 最 大 功 率 . 最 Pmax
电阻电路(1~4章)
一个方向:参考方向; 二个变换:电阻的Y–变换、电源的等效变换; 三个定律:欧姆定律、KCL、KVL; 四个元件:电阻、电压源、电流源、受控源;
其
它:电阻的串并联、分压、分流、功率的计算。
1
熟练掌握方程的列写方法(支路电流法、
网孔法、回路法、节点电压法);
熟练掌握叠加、戴维宁和诺顿、替代、
R4
i2
R1 us1
us
R2 R5 is
i
1
us2
i3
R6
( R1 R2 )i1 R1 i 2 R 2 i 3 u s1 us2 R1 i1 ( R1 R3 R4 R5 )i 2 R5 i 3 us R 2 i 1 R5 i 2 ( R 2 R5 R6 ) i 3 u s 2 u s
互易等定理的应用;
熟练掌握综合性题目的分析方法与技巧。
2
例
+
Ueg
-
g
+ 6V R=3
e 1A
4V
2 a+ U b ab + 1A + 0.5A 1V 2 3 3V I1 - I3 c
2A 1
f I2 2V
(1) 求I1, I2, I3, Uab, Ueg; (2) 若R变为5, 问Ueg, I1, I2如何变化?
R3 + Us1 –
+
U1
–
+
Us2
–
+ R1
U1 – Ri + Uoc – a Rx
R2