第2章-电路的分析方法

（5） 电流源不允许开路。
2.3 电源的两模型及其等效变换
2.3.2电流源（current source） 例1 图中产生功率的元件是 。
A、仅是电压源
B、仅是电流源 C、电阻元件
D、电压源和电流源都产生功率 + 电流源上电压， 左正右负，电流 由正极流入，因 此是负载 。
+ 1A 10V –
40V –
电路中两个或更多个电阻一个接一个地顺序相连， 并且在这些电阻中通过同一电流，称为电阻的串联。
I + + U1 – + U2 – R1
分压公式
I
+
U R –
U –
R2
R1 U1 U R1 R2 R2 U2 = ——— U R1 + R2
等效电阻
R = R1 + R2
应用：（1）分压 （2）限流（3）调节电流
6A
U U R 2 U R1 0
U U R 2 U R1 8 4 4V
2.3 电源的两模型及其等效变换
2.3.2电流源（current source） 例4 图示电路中I=2A，若将电流源断开，则电 流 I为 。
C.-1A A.1A B.3A
U I R1 R2 4V 1A 2 2
–
2.2 电阻星形联结与三角形联结的等换
A D A C
RO
C B D
RO
B
Ia Ra
Ib
a
Ia
Rc Y-等效变换
C
a Rab b Rca Rbc
C
Ib Ic
Ic b
Rb
电阻Y形联结
电阻形联结
2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
等效变换的条件： 对应端流入或流出的电流(Ia、Ib、Ic)一一相等，对 应端间的电压(Uab、Ubc、Uca)也一一相等。
2.3 电源的两模型及其等效变换
2.3.2电流源（current source）
例2 图所示电路中US=10V， IS=2A，R=2Ω，下列
选项错误的是 。 A、I=5A B、U=4V C、I=2A D、P2A=+12W
I IS + US –
+ U – R
U=IR=2A×2Ω=4V 电流源上电压，下 正上负，电流由正极 流入，因此是负载 。
第2章 电路的分析方法
2.1 电阻的串并联连接的等效变换
2.2 电阻星形联接与三角形联接的等效变换 2.3 电源的两种模型及其等效变换 2.4 支路电流法 2.5 结点电压法 2.6 叠加定理
2.7 戴维南定理与诺顿定理
2.1电阻串并联联接的等效变换
2.1.1 电阻的串联(series connection )
并联的负载越多，总电阻越小，总电流总功率越大。
2.1电阻串并联联接的等效变换
2.1.2 电阻的并联(parallel connection )
例2 图示电路中，滑动 触点处于RP的中点C， 则输出电压UO为 。 例3 图示电路中，当ab 间因故障断开时，用电 压表测得Uab为
3Ω 1Ω a 3Ω RL + 36V
2.1电阻串并联联接的等效变换
2.1.1 电阻的串联(series connection ) 例1 一只110V/8W的指示灯，现在要接在380V的电 源上，问要串联多大的阻值的电阻？该电阻应选多 大瓦数的。（74页2.1.19）
[解wk.baidu.com 指示灯的额定电流：
I
8W 4 I灯 A 110 V 55
C
Ib Ic
Ic b
Rb
Y
2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
将Y形联接等效变换为形联结时 若 Ra=Rb=Rc=RY 时，有Rab=Rbc=Rca= R = 3RY； 将形联接等效变换为Y形联结时 若 Rab=Rbc=Rca=R 时，有Ra=Rb=Rc=RY =R/3 Ia Ra Ib Ic b Rb a Rc Ia
I
8W 4 I灯 A 110 V 55
U R 380 V 110 V 270 V
R
380V
分压电阻的功率：
4 A 19.6W 应选大于20W的电阻。 PR U R I R 270V 55
2.1 电阻串并联联接的等效变换
2.1.2 电阻的并联(parallel connection )
R
380V
分压电阻R上的电压：
U R 380 V 110 V 270 V
2.1电阻串并联联接的等效变换
2.1.1 电阻的串联(series connection )
例1 一只110V/8W的指示灯，现在要接在380V的电 源上，问要串联多大的阻值的电阻？该电阻应选多 大瓦数的。2.1.19
例2：计算下图电路中的电流 I1 。
I1 4 d 5 b + 12V 4
a
8 c 4
I1
a Ra Rc c
d
5 b + 12V Rb –
4 –
解： R (4 2) (5 1) Ω 2Ω 5 Ω
(4 2) (5 1)
5 1 12 I1 A 1.2 A 4 2 5 1 5
2A
US _
+
2.3 电源的两模型及其等效变换
2.3.2电流源（current source） 例4 图示电路中I=2A，若将电流源断开，则电 流 I为 。
C.-1A A.1A B.3A
U R1 4 A 2 8V
U R 2 2 A 2 4V
4A + U 2Ω R1
I 2Ω R2
2.3 电源的两模型及其等效变换
2.3.2电流源（current source）
1、定义 由电流 IS 和内阻 R0 并联的电源的电路模型。
I IS R0 U R0 U － 由电路可得:
+
RL
U I IS R0
内阻R0 具有分流作用
电流源模型
内阻R0 越大越好
2.3 电源的两模型及其等效变换
2.1电阻串并联联接的等效变换
(2)在 d 点：
Rda RL 75 50 R Red ( 25) Rda RL 75 50 55
+ U
e d c b a
IL
+ UL – RL
U 220 I ed A4A R 55
注意：因 Ied= 4A 3A， ed 段有被烧毁的可能。
2.3 电源的两模型及其等效变换
2.3.1电压源（voltage source） 1、定义 由电动势 E和内阻 R0 串联的电源的电路模型。 + E R0 电压源模型 +
U
– I
E
R0
+ U –
+ E R0
由电路可得: RL
+
U –
U = E – IR0
内阻R0 具有分压作用 内阻R0 越小越好
2.3 电源的两模型及其等效变换
。
A.=6V B.>6V C.<6V
+
A.0V B.9V C.36V
12V RP
–
C
+ UO –
2Ω
b
3Ω
6Ω –
2.1 电阻串并联联接的等效变换
2.1.2 电阻的并联(parallel connection )
例4 有一电源其电源电动势为225V，内阻为2.5Ω， 外接并联连接的220V/40W电灯。问若要电灯正常发 光，则开几盏灯？ 40W 2 I灯 A [解] 每盏灯的电流 220V 11
经等效变换后，不影响其它部分的电压和电流。 Ia Ra
Ib
a
Ia
Rc Y-等效变换
C
a Rab b Rca Rbc
C
Ib Ic
Ic b
Rb
电阻Y形联结
电阻形联结
2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
条 Ra Rb Rab //( Rca Rba )
Rb Rc Rbc //( Rab Rba ) 件 Ra Rc Rca //( Rab Rbc )
2.1电阻串并联联接的等效变换
注意，这时滑动触点虽在变阻器的中点，但是 输出电压不等于电源电压的一半，而是 73.5 V。
+
U –
e d c b a
U 220 I ec A 2.93 A R 75
IL
+ UL – RL
2.93 I L I ca A 1.47 A 2
UL = RLIL = 50 1.47 V = 73.5 V
2.3.1电压源（voltage source） 2、理想电压源（恒压源） I
+ E _ R0
+ U _
特点: （1） 内阻R0 = 0
RL
（2） 输出电压是一定值，
恒等于电动势即 U E。
（3） 恒压源中的电流由外电路决定。
（4）若 R0<< RL ，U E ，可近似认为是理想电压源。
（5） 电压源不允许短路。
电路中两个或更多个电阻连接在两个公共的结点之间， 在各个并联支路(电阻)上受到同一电压。
I
分流公式 R2 I1 = ——— I R1 + R2 R1 I2 = ——— I R1 + R2
等效电阻
I
+ I1
I2 R1
R2
U
–
+ U –
R
1 1 1 R R1 R2
R1 R 2 R= R 1 + R2
电源内阻上的电压 U 225V 220V 5V R 电源提供总电流 开灯盏数
5V IR 2A 2.5
2A 11盏 2 11 A
2.1电阻串并联联接的等效变换
例5 图示为变阻器调节负载电阻 RL 两端电压的分压
电路。 RL = 50 ，U = 220 V 。变阻器规格为 100 、
Ra Rb Rb Rc Rc Ra Rca Rb
Rab Rca Ra Rab Rbc Rca Rbc Rab Rb Rab Rbc Rca Rca Rbc Rc Rab Rbc Rca
Ia Ra
Ib
a
Ia
Rc Y-等效变换
C
a Rab b Y Rca Rbc
[解] 指示灯的额定电流：
I
8W 4 I灯 A 110 V 55
分压电阻的阻值：
R
380V
U R 270 V R 3712 .5 4 IR A 55
2.1电阻串并联联接的等效变换
2.1.1 电阻的串联(series connection )
例1 一只110V/8W的指示灯，现在要接在380V的电 源上，问要串联多大的阻值的电阻？该电阻应选多 大瓦数的。 [解] 指示灯的额定电流：
据此可推出两者的关系
Ia Ra
Ib
a
Ia
Rc Y-等效变换
C
a Rab b Rca Rbc
C
Ib Ic
Ic b
Rb
电阻Y形联结
电阻形联结
2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Rab Rbc Ra Rb Rb Rc Rc Ra Rc Ra Rb Rb Rc Rc Ra Ra
2.3.2电流源（current source） 2、理想电流源（恒流源) 特点: （1） 内阻R0 = ； （2） 输出电流是一定值， 恒等于电流 IS ； IS I R0 + U _
RL
（3） 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。
（4） 若 R0 >>RL ，I IS ，可近似认为是理想电流源。
P2A=UI=6V×2A=12W
2.3 电源的两模型及其等效变换
2.3.2电流源（current source） 例3 图示电路中，理想电流源两端的电压US为 A.0V B.>-6V C.-18V + 12V 3Ω _ 。
U R 2 A 3 6V
+
12 U R U S 0 U S 12 U R 18V
3 A。把它平分为四段，如图。求滑动点分别在 a, c, d, e 时，负载和变阻器各段所通过的电流及负载电压， 并就说明使用时的安全问题。
+ U –
(1)在 c 点：总电阻 e d c b a IL + UL – RL
Rca RL 50 50 R Rec ( 50) Rca RL 50 50 75
1
2 D
1
例2：计算下图电路中的电流 I1 。
I1 4 d 5 b + 12V 4 4
a
8 c 4
I1
a Ra Rc c
d
5 b + 12V Rb –
–
解：将联成形abc的电阻变换为Y形联结的等效电阻 Rab Rca 4 8 Ra Ω 2Ω Rab Rbc Rca 4 4 8 4 4 8 4 Rb Ω 1Ω Rc Ω 2Ω 448 448
a Rab
b 电阻形联结 Rca
Y-等效变换
C
Ib Ic
Rbc
C
电阻Y形联结
对图示电路求总电阻R12 例 1：
1 R12 0.8 2.4 1.4
1
R12 2.684
由图： R12=2.68
2 1
1
2 1 0.8 R12 0.4 2 2 1 0.4 1
2
R12 2 C 2 1