第2章 线性直流电路
线性直流稳压电源详解之线性直流稳压电源设计电路图分析
线性直流稳压电源详解之线性直流稳压电源设计电路图分析线性直流电源线性模式，是指调整管工作在线性状态下（就是工作在放大区啊）的直流稳压电源。
就比如三极管，有放大、饱和、截止三种工作状态一样，调整管工作在线性状态下，可这么来理解：RW是连续可变的，亦即是线性的。
而在开关电源中则不一样，开关管是工作只有开、关两种状态：开电阻接近很小；关电阻很大接近于无穷大。
工作在开关状态下的管子显然不是线性状态。
所以直流稳压电源，会分为线性模式直流电源和开关模式直流电源。
线性直流电源（Linearpowersupply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电路进行稳压。
稳压过程稳压过程，是稳压电源的一个核心，所以对这里大致说明一下。
细细的讲的话会很复杂，不过只要我们知道一个规律，分析起来就很方便了。
稳压过程如输出电压误差放大管基极电压误差放大管基极电流误差放大管集电极电流调整管基极电流（减小的那部分基极电流哪去了？被误差放大管集电极分流了，调整管等效电阻输出电压，完成了调整的目的。
反之也一样，变，掌握了这个规律，对于理解这个概念会很有帮助。
由于调整管相当于一个电阻，电流流过电阻时会发热，所以工作在线性状态下的调整管，一般会产生大量的热，导致效率不高。
这是线性稳压电源的一个最主要的缺点。
但线性稳压电源的优点也是开关电源不可比的：调整速度快、纹波小、干扰小，正是这些优点，使得线性稳压电路在数字电路、CPU供电（家电中的）、信号处理等对电源质量要求较高的电路中得到了广泛应用。
基本工作原理线性直流电源主回路的工作过程是输入电源先经预稳压电路进行初步交流稳压后，通过主。
高等教育出版社第六版《电路》第2章_电阻电路的等效变换课件
n
顺之者正，逆之者负。
2、串联： is1 is2
isn
is = is1= is2 = isn is
(1)电流相同的电流源能串联，但每个电源中的电压不确定。 (2)电流不相等，则不能串联，否则，违背KCL。 3、电流源is 和R、 us的串联： us is + – + u1 – R 注意：电压变化了。
第二章 电阻电路的等效变换
§2-1 引言
线性电路：由线性无源元件（R、L、C·）、线性受控 · · 源和独立电源组成。 线性电阻电路：由线性电阻、线性受控源和独立电源组成。 直流电路：独立电源为直流电源的线性电阻电路。
§2-2 电路的等效变换
一、等效的概念：
R R R1 §2-2 电路的等效变换 1 1 R2 i + R4 u R _ 3 ,
解：用电源变换法。受控源和独立源一样可以进行电源转换。 R i R _ + uR_ i R + uR + + ic + uc _ uS R _uS _
uc Ric 2 2 uR 4uR
Ri + Ri + uc = us
2uR 4uR us us uR 2V 6 在进行电源变换时，为避免出错控制量一般不要转换掉!
i2
i3
i3
u31 u23 R31 R23
R1u23 R3u12 R1R2 R2 R3 R3 R1 R1R2 R2 R3 R3 R1
R2u31 R1u23 R1R2 R2 R3 R3 R1 R1R2 R2 R3 R3 R1
由Y : R R R2 R3 R3 R1 R12 1 2 R3 R1R2 R2 R3 R3 R1 R23 R1 R R R2 R3 R3 R1 R31 1 2 R2
电路第五版第二章
根据平衡电桥的特点: 根据平衡电桥的特点 Ig =0，可将 、d间断开； 间断开； ，可将c、 间断开 ucd =0（等电位），可将 、d短路， ），可将 短路， （等电位），可将c、 短路 最后计算的结果相同。 最后计算的结果相同。
例2-4：电路如图所示 ： 求: a、b端口处的等效 、 端口处的等效 电阻R 电阻 ab。 解：∵60×60=3600Ω × Ω 24×150=3600Ω × Ω a Rab b
电阻的串联、 §2-3 电阻的串联、并联和混联
一、电阻的串联 （Series connection of resistors） ）
1、电阻的串联 、 特点：在串联电路中，各元件流过的电流相同。 特点：在串联电路中，各元件流过的电流相同。 由欧姆定律及KVL得 由欧姆定律及 得 u = u1 + u2 +…+ un … i Rn R2 R1 =R1i+R2i+ … +Rni a + + u1− + u2− + un− =（R1+R2+ … +Rn）i （ u 令R eq=R1+R2+…+Rn=ΣRk Σ − b 则有 u= R eqi N1
Ig R3 R2 3 I2
RgIg R1 2 K1
R2+R3 =11 .11Ω Ω R1 = Rsh–（ R2+R3 ） （ =111.11–11.11=100 Ω
• 同理，当K与3相接时，分流电阻为 3，可测 同理， 相接时， 与 相接时 分流电阻为R 100mA的电流，由分流公式 的电流， 的电流
in Gn
R1 R2 两个电阻并联的等效电阻为 Req = R1 + R2
第二章电路电阻等效与分析方法
例1： 对图示电路求总电阻R12
1
2 R12 1 2 D 0.8
C
2
1
R12
1 2 1 0.8 R12 2.4 1.4 1 1
0.4
0.4
2 2 1
1
2.684 2
由图： R12=2.68
14
1
2013-7-10
2
例2： 计算下图电路中的电流 I1 。 a a I1 I1
2 4 1 I 4A
6 1A
2
1A
4
I 1
23
2.3 电压源与电流源
解：
2 2 4A 4 I 1 + 8V 2 4 1A
I
1
1A
I
2
I
2A
1A 4
1
3A
2 1
4
2013-7-10
2 I 3A 2A 21
24
2.3 电压源与电流源
作业
电路如图。U1 ＝10V，IS ＝2A，R1 ＝1Ω，R2 ＝ 2Ω，R3＝5 Ω ，R＝1 Ω。(1) 求电阻R中的电流I；(2) 计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的 电压UIS；(3)分析功率平衡。
+
a
+
U
a
+ 5V – b
(c)
b
21
2.3 电压源与电流源
例2:试用电压源与电流源等效变换的方法 计算2电阻中的电流。
1
2A 3 + 6V – 6 + 12V –
(a) 1 2
解:
I
2A
–
1 1 2V
3
2A
6 (b)
第2章 直流电路的分析方法
二端网络如图所示，求此二端网络的戴维南等 效电路。
1Ω ＋ 6V ＋ 3A UOC
1Ω
＋ 15V
2Ω
RO
－ 2Ω
－ 3Ω
－
a 在图a中求开路电压 在图b中求等效电阻
U OC 3 1 6 3 2 15V
RO 2 1 3
b
c
画出戴维南等效电路，如图c 。
用戴维南定理求图示电路中电阻RL上的电流I。
_ U
U 、IS 关联参考方向 P吸= UIS
实际电流源可用一个理想电流源与电阻相并
联的电路模型来表示。
I I IS
＋
U
IS
RO
－
O
U
2.2.3电源模型的联接
1.n个电压源串联 n个电压源串联可以用一个电压源等效代替。
US1
＋ －＋ US2 － ＋ USn － ＋ US －
U S U S1 U S2 U Sn U Sk
效的。
返回
2.2 电压源与电流源及其等效变换
2.2.1电压源
理想电压源简称电压源，其端电压恒定不变或 者按照某一固有的函数规律随时间变化，与其流过 的电流无关。
I ＋ ＋ US － － O I US U
I + US
I 、US非关联参考方向 P吸= - USI
I
_
I 、US 关联参考方向 P吸=USI
US2
＋
－
d
R6 I6 US4
I5
－
c ＋ US3 －
＋
I4
I3 b
R3
返回
2.4 叠加定理
叠加定理：几个电源同时作用的线性电路中， 任何一支路的电流（或电压）都等于电路中每一个
电工技术基础与技能ppt单元2 直流电路
注意：电压表一定要并联
知识拓展
400v以下为低压，1000v以上为高压。 测电笔只可用于低压，高压不可用。 强电指400v以下，36v以上；弱电指36v以下。 强电有生命危险，弱电一般无危险。
电动势
三、电动势 1、定义：在电源内部，非静电力把正电荷从负极搬 运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值叫做电源 的电动势，用E表示。 W
B
也可用电压符号加下标来表 示电压方向，如 U AB 表示 该电压的方向是从A指向B。
电压的参考方向：进行电路分析时，假定电压的方向。 若计算出的电压值为正值，则表明电压的真实方向与 参考方向一致；计算出的电压值为负值，则表明电压 的真实方向与参考方向相反。
电压的测量
测量电压常用的仪表是电压表和万用表的电压挡。
使用最多的标注方法
电阻的标注
例 题
例：识别某四环电阻电阻： （棕绿红金）
解 ：第一位有效数字：1； 第二位有效数字：5； 第三位10的2次方（即100）； 第四位允许误差为5% 即阻值为：15〓100=1500Ω=1.5kΩ
新型电阻器
压敏电阻
湿敏电阻
光敏电阻
汽敏电阻
正温度热 敏电阻
负温度热 敏电阻
第二章 直流电路
学习内容 学习内容
电路的组成与电路模型 电路的基本物理量
基尔霍夫定律 电压源与电流源
电阻
欧姆定律及其应用
戴维宁定理
叠加定理
电路的组成与电路模型
观察与思考:
在装有声控节能开关的走廊里，我们一拍 手，灯就亮了，是谁在控制灯的亮灭？
电路的定义与组成
一、电路的定义与组成 电路就是电流通过的路径。它是由一些电气设备和元器 件按照一定方式连接而成的闭合回路
低压电工作业 第二章 电工基础知识
生活中常见水往低处流，是因为水流两端存在水 位差，同理，能促使电流形成的条件
是导体两端有电位差(电势差)的存在，即电压。
电压是衡量电场做功本领大小的物理量，在一个闭 合的外电路，电流总是从电源的正极经过负载流向 电源的负极，电场力做功，将电能转换为其他形式 的能。而内电路，电源是如何建立并维持正极及负 极之间的电位差的呢?任何一种电源都是一个能量转 换装置，
负载
电 源
开关
导线
•(二）电路的基本物理量
•1.电荷、电场和电场强度 •带电的基本粒子称为电荷，失去电子带正电的粒子 叫正电荷，失去电子带负电的粒子叫负电荷。电荷 的多少用电量或电荷量来表示；电量的符号是Q， 单位是C(库仑）
• 电场是电荷及变化磁场周围空间星存在 的一种特殊物质。电场对放入其中的电荷有作用力， 这种力称为电场力；当电荷在电场中移动时，电场 力对电荷做功，说明电场具有通常物质所具有的力 和能量等特征。
低压电工作业 第二章 电工基础知 识
第一节直流电路
• 一、电路的基本概念 （一）电路和电路图 电路是为了某种需要，将电气设备和电子元器件按照一定方 式连接起来的电流通路。直流电通过的电路称为直流电路。电路 图是为了研究和工程的实际需要。用国家标准化符号绘制的、表 示电路设备装置组成和连接关系的简图 。
在同一回路中各支路 电压之间的关系。体 现的是电荷在电场中 从一点移到另一点时， 它所具有能量的改变 量只及这两点的位置 有关，而及移动路径 无关的性质。
在分析电路列回路KVL方程时，应先规定回路绕行方向，各 支路电压参考方向及回路绕行方向一致时（从“+”极性向“”极性）取正号，反之取负号。
四、功率和电能
两个或两个以上电阻的首尾两端分别接在电路 中相同的两节点之间，使电路同时存在几条通路的 电路称为电阻的并联电路。并联电路有以下性质：
电路理论基础总复习
四 主要内容的学习要点－－ 回路电流方程
设法将电流源的 按“自阻”、“互阻”、“回路源电压”等规 源电流、待求电 则，列KVL方程。 互阻有正负 流、电流控制的 受控源按独立源处理，但最后需要补充方程。 受控源的控制电 对电流源支路，其端电压是未知的，适当选取 流选为回路电流 回路，使电流源只包含在一个回路中，若无需
ruriigulllulixirusrisisgususzsi直流电路交流电路动态电路第2章线性直流电路第3章电路定理第4章非线性直流电路第6章正弦交流电路第7章三相电路第8章非正弦周期电流电路第9章频率特性和谐振现象第10章线性动态电路暂态过程的时域分析第11章线性动态电路暂态过程的复频域分析第13章网络的图网络矩阵与网络方程第14章二端口网络介绍电路的简化分析方法各种电路定理图论稳态分析暂态分析现代电路理论电源
电流确定，电压和功率由外电路决定 受控源：VCVS，VCCS，CCVS，CCCS
VCR 变 化 多 样
一 电路的基本规律－－
KCL : I 0 KVL : U 0
VCR R : U RI I GU
在直流电路中的表述
在上述方程 基础之上， 建立了电路 的各种分析 法方程，基 本定理，等 效变换
L : U L (s) sLI L (s) LiL (0 )
uC (0 ) 1 C : U C ( s) I C ( s) sC s
电源：U S ( s )
IS ( s)
二 电路课程的主要内容
直流电路
介绍电路 的简化、 分析方法、 各种电路 定理
稳态 分析
交流电路
第2章 线性直流电路 第3章 电路定理 第4章 非线性直流电路 第6章 正弦交流电路 第7章 三相电路 第8章 非正弦周期电流电路 第9章 频率特性和谐振现象 第14章 二端口网络
电路基础--第二章 简单de直流稳态电路
Chapter 2
△形联接：把三个电阻Rab、Rca、Rbc依次联成一个闭 合回路，然后三个联结点再分别与外电路联结于三个 点a、b、c（此三点电位不同）
Chapter 2
Y-△等效变换 -
等效的原则：等效前后对外部电路不发生任何影响 悬空a端子时，图2-13（a）与图2-13（b）的两端bc之 间的电阻应当相等，即
Rbc ( Rab + Rca ) Rb + Rc = Rab + Rbc + Rca
同理
Rca ( Rab + Rbc ) R a + Rc = Rab + Rbc + Rca
Rab ( Rca + Rbc ) Ra + Rb = Rab + Rbc + Rca
Chapter 2
以上三式联立，可求得将电阻的三角形联结等效变 换为星形联结时，相应的公式为
4.实际电流源串联的等效 实际电流源串联的等效
理想电流源只有电流相等、方向一致时才允许串联；并且 这种串联对外电路不会产生影响。
5。电源其它特殊联接的等效 。
1）理想电压源与任何二端网络（包括元件）并联，对 外电路而言，这部分电路可以等效为相同的恒压源，如 图1-23所示，虚线框内部分电路对外电路而言是等效的。
Chapter 2
第二章 简单直流稳态电路的分析
Chapter 2 2-1直流稳态电路的概念
： 在激励作用下，电路各处产生恒定不变的响应，这种电 路称直流稳态电路。这里的“激励”指的是电路中产生 电流或电压的原因；而“响应”指的是电路中产生电流 与电压。 稳态:电路中电流与电压不再发生变化，此时电路达到的 稳态 状态。
Chapter 2
邱关源《电路》第五版 第二章 电阻电路的等效变换
a
10
10 10 10
b
10
Rab=5
b
10
§2-3 电阻的串联和并联 求解等效电阻时必须注意：
* 首先搞清对何处等效；
* 分清串、并联关系；
* 可改画电路，原则是电阻相互联接关系不能改 变，但电阻位置可变，尽量缩短无阻支路，逐 步等效，逐步化简。 * 等电位点可以短路，电流为零的支路可以开路。 特别注意电路中有无平衡电桥电路。
-
2
§2-5 电压源、电流源的串联和并联 4. 电流源与任意支路串联
iS R i + 1
+
uS
iS + u
1
u
-
2 iS
1
-2
+
u
-
2
§2-5 电压源、电流源的串联和并联 5. 举例
【例1】化简电路。
iS1 =1A
-ห้องสมุดไป่ตู้
+
uS1=2V
1
+
uS2=2V
R1=1
iS2=1A
R2=1
2
§2-6 实际电源的两种模型及其等效变换
2
2
iS
iS iS1 iS2 iSn
iS1 iS 1 iS2 iSn
显然只有电流源 电流相等时，才允 2 许串联。
iS iS1 iS2 iSn
§2-5 电压源、电流源的串联和并联 3. 电压源与任意支路并联
+
uS
i R 1
+
uS
1 iS i
-
2 1
2
+
uS
i
3 R3 i3
i1
中专电工基础教案第二章直流电路
第二章直流电路2.1 电阻串联电路& 2.2 电阻并联电路、串联电路把几个电阻一次连接起来，组成中间无分支的电路，叫做电阻串联电路。
如下图1 所示为两个电阻组成的串联电路。
图1 电阻串联电路串联电路的特点：1．串联电路中电流处处相等。
当n 个电阻串联时，则I1 I2 I 3 I n （式2-1）2.电路两端的总电压等于串联电阻上分电压之和。
U U1 U 2 U 3 U n （式2-2）3.电路的总电阻等于各串联电阻之和。
R 叫做R1，R2串联的等效电阻，其意义是用R 代替R1，R2后，不影响电路的电流和电压。
在图1中，（b）图是（a）图的等效电路。
当n 个电阻串联时，则R R1 R2 R3 R n （式2-3 ）4.串联电路中的电压分配和功率分配关系。
由于串联电路中的电流处处相等，所以上述两式表明，串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻的阻值成正比； 各个电阻所消耗的功率也和各个电阻阻值成正比。
推广开来，当串联电路有 n 个电阻构成时，可得串联电路分压公式 R 1 R 1 R 2 R 3R n提示：在实际应用中，常利用电阻串联的方法，扩大电压表的量程。
二、电阻并联电路把两个或两个以上的电阻接到电路中的两点之间， 电阻两端承受同一个电压 的电路，叫做电阻并联电路。
图 2 电阻并联电路 并联电路的特点 ：1、电路中各个电阻两端的电压相同即 U 1 U 2 U 3 U n （式 2-6）2、电阻并联电路总电流等于各支路电流之和U 1U 2 R 1 R 2 R n2 P 1 P 2R 1 R 2 P nR nU 2 R 2 R 1 R 2 R 3R n U nR n R 1 R 2 R 3 R n即 I I 1 I 2 I 3 I n （式 2-7 ）3、并联电路的总阻值的倒数等于各并联电阻的倒数的和4、电阻并联电路的电流分配和功率分配关系 在并联电路中，并联电阻两端电压相同，所以 U R 1I 1 R 2I 2 R 3I 3 R n I n上式表明，并联电路中各支路电流与电阻成反比；各支路电阻消耗的功率和 电阻成反比。
电工技术 第二章电路的分析方法
戴维南定理和诺顿定理
总结词
戴维南定理和诺顿定理是两种等效电源定理，它们可 以将复杂电路简化为一个等效的电源和一个电阻的串 联或并联形式，从而简化电路分析。
详细描述
戴维南定理将一个线性有源二端网络等效为一个电压 源和一个电阻的串联形式，其中电压源的电压等于二 端网络的开路电压，电阻等于网络内部所有独立源为 零时的等效电阻。诺顿定理则将有源二端网络等效为 一个电流源和一个电阻的并联形式，其中电流源的电 流等于网络的短路电流，电阻与戴维南定理中的电阻 相同。这两种定理在电路分析中有着广泛的应用。
最大功率传输定理
总结词
最大功率传输定理是关于电路中最大功率传输的条件和规律的定理。它表明在一定的电源内阻和负载 电阻条件下，负载电阻可以吸收的最大功率是一定的，且该最大功率发生在负载电阻等于电源内阻时 。
详细描述
最大功率传输定理是分析功率传输问题的基础，它可以帮助我们了解在给定电源内阻和负载电阻的情 况下，如何选择合适的负载电阻以获得最大的功率传输效率。这对于电子设备和系统的设计具有重要 的指导意义。
非线性电容和电感电路的分析
总结词
非线性电容和电感电路是指电容和电感值随电压或电流变 化的电路，其分析方法主要包括等效法和状态变量法。
详细描述
等效法是通过简化电路来分析非线性电容和电感电路的方 法，而状态变量法则通过建立状态方程来求解非线性电容 和电感电路的解。
总结词
在分析非线性电容和电感电路时，需要注意非线性元件的 特性变化和电路的稳定性，以确定电路的工作状态和性能 。
电路的基本物理量
电流
单位时间内通过导体横截面的电荷量， 用符号“I”表示，单位为安培（A）。
电阻
表示导体对电流阻碍作用的物理量， 用符号“R”表示，单位为欧姆 （Ω）。
高中物理第二章直流电路电阻定律参考课件教科版选修3_1081843
导体
绝缘体
半导体
各种金属、电
锗、硅、砷化
实例
陶瓷、塑料、橡胶
解质溶液等
镓、锑化铟等
固定导线的绝缘子、热敏电阻、光
应用 导线等 导线保护层、用电 敏电阻、自动
器外壳
控制设备
[重点诠释] 1．电阻率大小与温度的关系 (1)金属的电阻率随温度升高而增大。 (2)绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小，并 且变化不是线性的。 (3)有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化 的影响，可用来制作标准电阻。 (4)当温度降到－273 ℃附近时，有些材料的电阻率突 然减小到零成为超导体。
第第 二2 章节
理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练
知识点一 知识点二 知识点三 考向一 考向二
随堂基础巩固
课时跟踪训练
1．导体的电阻与导体的横截面积、长度、 材料、温度等有关。
2．电阻定律的表达式 R＝ρSl 是电阻的 决定式，公式 R＝UI 是电阻的定义式。
3．电阻率是反映材料导电性能的物理量， 其大小与材料和温度均有关。
1．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的长度 约为0.8 m，直径小于1 mm，电阻在5 Ω左右。实验主要 步骤如下： (1)用______测量金属导线的长度l，测3次，求出平均值； (2)在金属导线的3个不同位置上用________测量直径d， 求出平均值；
(3)用伏安法测量该金属导线的电阻R。在方框中画出实 验电路图，并把图2－2－2中所给的器材连接成测量电路。 安培表要求用0～0.6 A量程，内阻约1 Ω；伏特表要求用 0～3 V量程，内阻约几 kΩ；电源电压为6 V；滑动变阻器 最大阻值20 Ω。在闭合开关前，滑动变阻器的滑动触点应 处于正确位置。
哈工大《电路理论基础(第四版)》第2章 习题解答
第2章 线性直流电路2.1. 求图示电路的a b 端口的等效电阻。
图 题 2.1解：根据电桥平衡有eq (2060)||(2060)40R =++=Ω2.2．图中各电阻均为6Ω，求电路的a b 端口的等效电阻。
abab图 题 2.2解：根据电桥平衡，去掉电桥电阻有eq [(66)||(66)6]||64R =+++=Ω2.3求图示电路的电压1U 及电流2I 。
20k Ω1U +-图 题2.220k Ω(b)+_U解：电路等效如图(b)所示。
图中等效电阻 (13)520(13)k //5k k k 1359R +⨯=+ΩΩ=Ω=Ω++由分流公式得：220mA 2mA 20k RI R =⨯=+Ω电压220k 40V U I =Ω⨯=再对图(a)使用分压公式得：13==30V 1+3U U ⨯2.4 图示电路中要求21/0.05U U =，等效电阻eq 40k R =Ω。
求1R 和2R 的值。
2U +-1U 图 题2.3_1R U解：设2R 与5k Ω的并联等效电阻为2325k 5k R R R ⨯Ω=+Ω(1)由已知条件得如下联立方程：32113130.05(2) 40k (3)eqR U U R R R R R ⎧==⎪+⎨⎪=+=Ω⎩由方程(2)、(3)解得138k R =Ω 32k R =Ω再将3R 代入(1)式得 210k 3R =Ω 2.5求图示电路的电流I 。
图 题 2.5解：由并联电路分流公式，得1820mA 8mA (128)I Ω=⨯=+Ω2620mA 12mA (46)I Ω=⨯=+Ω由节点①的KCL 得128mA 12mA 4mA I I I =-=-=- 2.6求图示电路的电压U 。
图 题2.5120Ω(a)(b)解：首先将电路化简成图(b)。
图中1(140100)240R =+Ω=Ω2(200160)120270360(200160)120R ⎡⎤+⨯=+Ω=Ω⎢⎥++⎣⎦由并联电路分流公式得211210A 6A R I R R =⨯=+及 21104A I I =-= 再由图(a)得321201A 360120I I =⨯=+由KVL 得，3131200100400V U U U I I =-=-=- 2.7求图示电路的等效电阻x R 。
第2章-习题解答-哈工大习题册讲课教案
第2章-习题解答-哈工大习题册收集于网络，如有侵权请联系管理员删除第2章 线性直流电路2.1. 求图示电路的a b 端口的等效电阻。
图 题 2.1解：根据电桥平衡有eq (2060)||(2060)40R =++=Ω2.2．图中各电阻均为6Ω，求电路的a b 端口的等效电阻。
abab 图 题 2.2解：根据电桥平衡，去掉电桥电阻有eq [(66)||(66)6]||64R =+++=Ω2.3求图示电路的电压1U 及电流2I 。
20k Ω1U +-图 题2.220k Ω(b)+_U解：电路等效如图(b)所示。
图中等效电阻(13)520(13)k //5k k k 1359R +⨯=+ΩΩ=Ω=Ω++由分流公式得：220mA 2mA 20k RI R =⨯=+Ω电压220k 40V U I =Ω⨯=再对图(a)使用分压公式得：13==30V 1+3U U ⨯收集于网络，如有侵权请联系管理员删除2.4 图示电路中要求21/0.05U U =，等效电阻eq 40k R =Ω。
求1R 和2R 的值。
2U +-1U 图 题2.3_1R U解：设2R 与5k Ω的并联等效电阻为2325k 5k R R R ⨯Ω=+Ω(1)由已知条件得如下联立方程：32113130.05(2) 40k (3)eqR U U R R R R R ⎧==⎪+⎨⎪=+=Ω⎩由方程(2)、(3)解得138k R =Ω 32k R =Ω再将3R 代入(1)式得 210k 3R =Ω 2.5求图示电路的电流I 。
图 题 2.5解：由并联电路分流公式，得收集于网络，如有侵权请联系管理员删除1820mA 8mA (128)I Ω=⨯=+Ω2620mA 12mA (46)I Ω=⨯=+Ω由节点①的KCL 得128mA 12mA 4mA I I I =-=-=- 2.6求图示电路的电压U 。
图 题2.5120Ω(a)(b)解：首先将电路化简成图(b)。
电路_第二章
第二章§2-1 引言电阻电路的等效变换§2-2 电路的等效变换 §2-3 电阻的串联和并联 §2-4 电阻的Y联结和△形联结的等效变换 §2-5 电压源、电流源的串联和并联 §2-6 实际电源的两种模型及其等效变换 §2-7 输入电阻z 重点： 重点： z1. 电路等效的概念； 2. 电阻的串联、并联； 3. Y-△变换； 4. 电压源与电流源的等效变换。
§2-1 引言1.时不变线性电路 由时不变线性无源元件、线性受控源和独立 电源组成的电路。
本书的主要内容是线性电路的分析。
2.线性电阻性电路（简称电阻电路） 构成电路的无源元件均为线性电阻。
3.直流电路 电路中的独立电源都是直流电源。
§2-2 电路的等效变换1. 二端电路（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 于从另一个端子流 出的电流，则称这 一电路为二端络网 （或一端口网络）。
二端网络2. 二端电路等效的概念 两个两端电路，如果端口具有相同的电压、电 流关系，则称它们是等效的电路。
+-B=+-C图（a）图（b）电路（a）和（b）是等效的Bi i+ u -等效 Ci+ u -io i = f1(u)u f1 = f2o i = f2(u)uR i 1 + + uS 1'R1 R2 R3 R4 R5u图中右方虚线框中由几个电阻构成的电路可以用一 个电阻Req替代，使整个电路得以简化。
Ri1 + + uS u 1'R1 R3等效电路R2 R4Ri1R5+ + uS u 1'ReqReq称为等效电阻。
Req的值决定于被代替的原电路中各电阻的值 及它们的连接方式。
3.对外等效 用等效电路的方法求解电路时，电压和电流保持不变 的部分仅限于等效电路之外，即对外等效。
电路等效示意图i A+ _i B A+ _uuCi A+ _i B——— ———uA+ _uC部分电路B与C电路等效的对象是A（也就是电路未变化 的部分）中的电流、电压和功率。
《电路分析基础》第2章指导与解答
第2章电路的基本分析方法电路的基本分析方法贯穿了整个教材，只是在激励和响应的形式不同时，电路基本分析方法的应用形式也不同而已。
本章以欧姆定律和基尔霍夫定律为基础，寻求不同的电路分析方法，其中支路电流法是最基本的、直接应用基尔霍夫定律求解电路的方法；回路电流法和结点电压法是建立在欧姆定律和基尔霍夫定律之上的、根据电路结构特点总结出来的以减少方程式数目为目的的电路基本分析方法；叠加定理则阐明了线性电路的叠加性；戴维南定理在求解复杂网络中某一支路的电压或电流时则显得十分方便。
这些都是求解复杂电路问题的系统化方法。
本章的学习重点：●求解复杂电路的基本方法：支路电流法；●为减少方程式数目而寻求的回路电流法和结点电压法；●叠加定理及戴维南定理的理解和应用。
2．1 支路电流法1、学习指导支路电流法是以客观存在的支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出与未知量个数相同的方程式，再联立求解的方法，是应用基尔霍夫定律的一种最直接的求解电路响应的方法。
学习支路电流法的关键是：要在理解独立结点和独立回路的基础上，在电路图中标示出各支路电流的参考方向及独立回路的绕行方向，正确应用KCL、KVL列写方程式联立求解。
支路电流法适用于支路数目不多的复杂电路。
2、学习检验结果解析（1）说说你对独立结点和独立回路的看法，你应用支路电流法求解电路时，根据什么原则选取独立结点和独立回路？解析：不能由其它结点电流方程（或回路电压方程）导出的结点（或回路）就是所谓的独立结点（或独立回路）。
应用支路电流法求解电路时，对于具有m条支路、n个结点的电路，独立结点较好选取，只需少取一个结点、即独立结点数是n－1个；独立回路选取的原则是其中至少有一条新的支路，独立回路数为m－n＋1个，对平面电路图而言，其网孔数即等于独立回路数。
2．图2.2所示电路，有几个结点？几条支路？几个回路？几个网孔？若对该电路应用支路电流法进行求解，最少要列出几个独立的方程式？应用支路电流法，列出相应的方程式。
第2章PWM直流变换电路
2.1 概述
直流变换电路：变换直流电能参数的电路 直流变换电路的分类： • 按输入输出电压：降压、升压、升降压电路 • 按工作范围：单象限、双象限、四象限电路 • 按变换级数：直接式、间接式电路 • 按入端滤波：电压源、电流源电路 • 按电路耦合：电耦合、磁耦合电路 • 按电路构成：基本电路、组合电路
L1
出端:
I o
(U c1 U 0 )DT L2
U d DT L2
输入电流的最大值:
I dm
Id
I d 2
D0 D
I0
U d DT 2L1
输出电流的最大值:
I 0m
I0
I 0 2
I0
U d DT L2
VT电流最大值,
ITM I dm I 0m
2.2.5 Sepic电路
CUK电路特点:
• 输入电源电流和输出负载 电流都是连续的，且脉动 很小
• 电压增益 AV 0 ~ • 开关晶体管发射极接地 • 输入输出电压反向
电压增益
AV
D D0
1 D0
D
电流增益:
AI
I0 Id
D0 D
2.2.4 Cuk电路
输出，入端电流脉动
入端:
I
U DT d
d
输出电压增益
AV
U0 U
D
d
输出电流平均值I0 输出电压
Pd IdUd U0 I0
输入功率
输出电流
I0
1 D
Id
2.2.1 单象限降压斩波电路
输出电压纹波分析
当 t [1 DT , DT (1 D) T ]
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含受控源支路的等效
受控源支路变换方法与含独立源的情况相似。但在使用这种变时 注意不要使控制量消失。
+ -
R US
I IS US / R
U US ISR
IS
R
I U
含受控源电路的等效变换
4
用等效变换求图示电路中电流I。
3 10V 1A
3V
I
2.5 2
解
将电流源与电阻串联电路等效成 电流源，将电压源与电阻并联电 路等效成电压源，将电压源与电 阻串联支路等效成电流源与电阻 并联支路；
解得
网孔m2：6 I 2 (4 2) I3 3U1 12V
I1
12 7
A, I2
2A, I3
2 7
A
列写图示含电流源电路的支路电流方程。
40
20V
I3
①
I1 30
l2
I2 ②
20 I4
③
l1 U
l3
50 2A 10
④
40V
I5
解
对包含电流源的回路列KVL方程，特别的对未知的 电流源的两端电压，要作为变量列入到方程中。
用支路电流法求图中电流I1，I2，I3。
I1
24V
8 ① I3 4 6 I2 2
m1
m2
3U1
②
U1 12V
解
对节点①列KCL方程
补充受控源控制量方程，在支路电流方 程中要用支路电流表示控制量。
I1 I2 I3 0
对网孔列KVL方程
U1 2 I3
网孔m1：8 I1 6 I 2 3U1 24V
R12
R31 R23
R23 R31
注：三个相等的电阻接成Y形或Δ形时的等效变换是：
R1 R2 R3 RY
R12 R23 R31 R 3RY
R12 R23 R31 R 3RY
RY
1 3
R
求图示电路的等效电阻Ri
①
4 6
6
1 6
②
③
6
Ri
解 将节点①、②、③之间的对称Δ形联接电阻化 为等效对称的Y形联接。
网孔l1： 50 I1 30 I 2 U 40V
网孔l2： 30 I 2 40 I3 20 I 4 20V
网孔l3： 20 I 4 10 I5 U 0
电流源所在支路的电流是已知的，
列写KCL方程时，可将其直接列 入等号右端。
讨论：在列方程时能否避开电流源的两端电压？
40
•星形连接中的电压、电流关系
U13 U 23
R1I1 R3I3 R1I1 R3 (I1 I2 ) R2I2 R3I3 R2I2 R3 (I1 I2
(R1 ) R3I1
R3 )I1 (R2
R3I2 R3 )I2
•三角形连接中的电压、电流关系
I1
U13 R31
U12 R12
U1
R1I
R1 R1 R2
U
U2
R2 I
R2 R1 R2
U
又由 P1 U1I R1I 2 P2 U2I R2I 2
U1 P1 R1 U2 P2 R2
等效是指被化简的电阻网络N1与等效电阻具有相同的 u-i 关系(即端口方程)， 从而用等效电阻 Req 代替电阻网络N1之后，不改变其余部分的电压和电流。
1 I1
I2
R1
R2
R3 I3
3
星形(T形)联接
R1
2
1
可相互等效，进行 某些电路的化简
R1
R5R2
R3
R4
Req
电桥电路等效电阻的计算
I1 R12
I2
2
R31
R23
I3
三角形(Δ形)联接
R3 Req
R3
R4
Req
三角形和星形之间的等效
星形与三角形联接的网络属于三端网络，有三对端子间电压和三个端子电流; 根据KVL和KCL，三端网络的对外作用可以用两对端子间电压和对应的两个 端子电流来表示; 如果Y形联接的网络和Δ形联接的网络具有相同的电压、电流关系，则这两种 网络可以相互替代，而不影响其它部分的电压与电流，此时称Y形网络与Δ形 网络相互等效。
(R1 RR141 R5 )I m1 RR125 I m2 RR143 I m3
RR215 I m1
(R2
RR5
22
R6 )I m2
RR236 I m3
RR314 I m1 RR362 I m2 (R3 RR343 R6 )I m3
U U U 网S孔11
S
S4
0 US
网孔 2
U S3 UUS 网孔3
3 电压源与其它元件的并联
对外部电路而言，可以等效
成该电压源
US
I
R
U
I
US U
电压源和电阻并联
4 电流源与其它元件的串联 对外部电路而言可以等效成该电流源
IS R I U
I IS U
基本要求：掌握戴维南、诺顿两种典型电路之间的等效变换规律，能熟练运 用这些等效规律化简电路。
1 戴维南与诺顿电路
G12
G12 G12 G23
UU1233
•由此得二者之间的等效条件是
Y形－Δ形 Δ形—Y形
R12
1 G12
R1 R2
R2 R3 R3
R3 R1
G1 G2 G3 G1G2
R23
1 G23
R1 R2
R2 R3 R3 R1 R1
G1
G2
G3
G2G3
R31
1 G31
R1 R2
I1 IL1 IL2 , I2 IL1 IL2 IL3, I4 IL2 IL3,
2 回路电流方程的列写
选择b-(n-1)个独立回路，以各回路电流为待求量列写KVL方程，这种 分析方法称为回路电流法或回路分析法。
U S1
R1
R2
I5
I1 I4 Im1 R4 R5
I m2
I2
I1 Im1, I2 Im2, I3 Im3 I4 Im1 Im3, I5 Im1 Im2, I6 Im2 Im3
① 2
4 1
2 2
③
②
6
Ri
用串并联化简等效后的电路求出等效电阻
Ri 6 || [(4 2) || (1 2) 2] 2.4
2.4
Ri
基本要求：熟练掌握支路电流法的原理及方程呢个的列写规则。
设给定的线性直流电路具有b条支路、n个节点，那么支路电流法就是以b个 未知的支路电流作为待求量，对n-1个节点列出独立的KCL方程，再对b-(n-1)个 回路列出独立的KVL方程，这b个方程联立便可解得b个支路电流。
1 电阻的串联
I U1
R1
U
R2 U2
I U
电阻的串联等效
U U1 U 2 R1I R2I (R1 R2 )I ReqI
推广之
Req
N
Req Rk k 1
串联的应用：电阻的串联联接常用于分压 ，其中每个串联电阻只承受总电 压的一部分，两个电阻串联时，各个电阻所分担的电压如下：
U13 R31
U13 U23 R12
(G12
G31 )U13 G12U23
I2
U23 R23
U12 R12
U23 R23
U13 U23 R12
G12U13
(G12
G23 )U23
U U
13 23
R1 R3
R3
R3 I1
R2
R3
I
2
I1
I
2
G12 G31
US
I
U
Ri
(a) 戴维南电路
U US Ri I
IS
I
Gi U
(b) 诺顿电路
I IS GiU
满足
IS
US Ri
,
Gi
1 Ri
时，戴维南电路与诺顿电路端口特性等效。
注：电压源内阻Ri=0，而电流源内导Gi=0时，即内阻等于无穷大，它们也 称为理想电源。零不能取倒数，故理想电压源和电流源不能相互等效 。
4
24V
R2
10 10
40 40
8
由串联分压公式得：
U1
R1 R1 R2
24V
8V
I 24V 2A R1 R2
分流公式得
I2
40 10 40
I
1.6A
U1 12
6
I2
10
40
(a)
U1
R1
I
24V
R2
(b)
2.2 电源和电阻的串联与并联
基本要求：掌握各种含源支路的等效化简方法，能熟练运用这些等效规律化 简电路。
I1
G1U
G1 G1 G2
I
R2 R1 R2
I
I2
G2U
G2 G1 G2
I
R1 R1 R2
I
又由 P1 UI1 G1U 2 P2 UI2 G2U 2
I1 P1 G1 I2 P2 G2
求图示电路的电压U1及电流I2。
解 先应用并联化简得到图(b)所示电路
R1
12 6 12 6
1A 5A
3V I 2
2.5
将两个并联电流源等效为一个电流源，其源电流 等于两个并联电流源源电流的代数和；
6A
3V I
2
2.5
将电流源与电阻并联电路等效成电压源与电阻串 联支路 ，并将两个串联电压源等效成一个电压源 ；
2 I 9V 2.5
I
2
9V 2.5
2A
基本要求：掌握电阻的星形和三角形联接的等效原理和等效变换公式，并能 应用这些等效变换规律计算电路。