电阻电路等效化简共46页文档
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电阻电路等效变换
第三页
特例：两电阻并联
Req
R1R2 R1 R2
i1
R2 R1 R2
i
i2
R1 R1 R2
i
二、电阻的混联 —串、并联的组合
采用逐次等效的办法
第四页
例2－1 求Rab=?
6 15
5
①
5
③
① Re'q R3 R4 10 ②
③
Req
R1
R '' eq
6 6
12
② R'' eq
电阻电路等效变换
第一页
§2-1电阻的串联和并联
一、串联 电阻首尾相联，流过同一电流的连接方式，称为串联(图2－2a)
VAR:
u u1 u2 un R1i R2i Rni (R1 R2 Rn )i
VAR: u Reqi
即若干电阻串联等效于一个电阻，Req=R1+R2+···+Rn
①等效变换法 Rin,Req的计算方法： ②根据Rin的定义
i u
图2－18a
i u
图2－18b
第十八页
例2－8 求图2-19电路的输入电阻 Rin=?
i
u
l2
l1
i1
i2
图2－19
解: 标明电压、电流及参考方向, 则:
u Rin i
选择回路 l1, 列写KVL: 3i2 4i2 2i1 0 i2 2i1
R3 R1
例2－5 求图2-9a电路中电流 I1, I2, I3 , I4。
I I2 I1
解: 思路 Δ→Y
Req I
I1
I2
I3
I4
48
Rb 4 4 8 2, 同理,求得 : Rc 2, Rd 1, Req (1 Rb ) //(5 Rd ) Rc 4
特例：两电阻并联
Req
R1R2 R1 R2
i1
R2 R1 R2
i
i2
R1 R1 R2
i
二、电阻的混联 —串、并联的组合
采用逐次等效的办法
第四页
例2－1 求Rab=?
6 15
5
①
5
③
① Re'q R3 R4 10 ②
③
Req
R1
R '' eq
6 6
12
② R'' eq
电阻电路等效变换
第一页
§2-1电阻的串联和并联
一、串联 电阻首尾相联，流过同一电流的连接方式，称为串联(图2－2a)
VAR:
u u1 u2 un R1i R2i Rni (R1 R2 Rn )i
VAR: u Reqi
即若干电阻串联等效于一个电阻，Req=R1+R2+···+Rn
①等效变换法 Rin,Req的计算方法： ②根据Rin的定义
i u
图2－18a
i u
图2－18b
第十八页
例2－8 求图2-19电路的输入电阻 Rin=?
i
u
l2
l1
i1
i2
图2－19
解: 标明电压、电流及参考方向, 则:
u Rin i
选择回路 l1, 列写KVL: 3i2 4i2 2i1 0 i2 2i1
R3 R1
例2－5 求图2-9a电路中电流 I1, I2, I3 , I4。
I I2 I1
解: 思路 Δ→Y
Req I
I1
I2
I3
I4
48
Rb 4 4 8 2, 同理,求得 : Rc 2, Rd 1, Req (1 Rb ) //(5 Rd ) Rc 4
第02章电阻电路的等效变换 54页PPT文档
+ E
-
1/3k
1/3k R
1k
1k
+ 3k
E
R
- 3k 3k
例2 计算90电阻吸收的功率
1
10
1 +
20V
-
4 9 90
1
9 9
9
i+
i1
20V 90
-
1 +
4
3 3
3Req11 10 0 9 90 010 Ω
i 2/1 0 0 2 A
i2 =u23 /R23 – u12 /R12 (1) u23Y=R2i2Y – R3i3Y (2)
i3 =u31 /R31 – u23 /R23
u31Y=R3i3Y – R1i1Y i1Y+i2Y+i3Y = 0
由式(2)进行变换： u12Y=R1i1Y–R2i2Y u23Y=R2i2Y – R3i3Y u31Y=R3i3Y – R1i1Y i1Y+i2Y+i3Y = 0
1. 电阻的 、Y形连接
R1
R2
包含 a
R b
1
1 R3
R4
R12
R31
R1
2
3
R2
R3
三端 网络
R23
2
3
形网络
Y形网络
，Y 网络的变形：
型电路 ( 型)
T 型电路 (Y、星型)
注意 这两个电路当它们的电阻满足一定的关
系时，能够相互等效 。
2. —Y 变换的等效条件
+ 1– i1
u12Y=R1i1Y–R2i2Y u23Y=(R2+ R3)i2Y + R3i1Y
-
1/3k
1/3k R
1k
1k
+ 3k
E
R
- 3k 3k
例2 计算90电阻吸收的功率
1
10
1 +
20V
-
4 9 90
1
9 9
9
i+
i1
20V 90
-
1 +
4
3 3
3Req11 10 0 9 90 010 Ω
i 2/1 0 0 2 A
i2 =u23 /R23 – u12 /R12 (1) u23Y=R2i2Y – R3i3Y (2)
i3 =u31 /R31 – u23 /R23
u31Y=R3i3Y – R1i1Y i1Y+i2Y+i3Y = 0
由式(2)进行变换： u12Y=R1i1Y–R2i2Y u23Y=R2i2Y – R3i3Y u31Y=R3i3Y – R1i1Y i1Y+i2Y+i3Y = 0
1. 电阻的 、Y形连接
R1
R2
包含 a
R b
1
1 R3
R4
R12
R31
R1
2
3
R2
R3
三端 网络
R23
2
3
形网络
Y形网络
，Y 网络的变形：
型电路 ( 型)
T 型电路 (Y、星型)
注意 这两个电路当它们的电阻满足一定的关
系时，能够相互等效 。
2. —Y 变换的等效条件
+ 1– i1
u12Y=R1i1Y–R2i2Y u23Y=(R2+ R3)i2Y + R3i1Y
电阻电路的等效变换
三. 电阻星形联接、三角形联接旳等效互换 由三角形联接求等效星形联接旳公式
比较（1）式和（4）式，可得：
R1
R12
R31 R12 R23 R31
R2
R12
R23 R12 R23
R31
R3
R12
R23 R31 R23 R31
R12
1
i1
R1
2
R2
i2
R31
R3
R23
i3
3
若 R12＝R23＝R31＝R ，则 R1＝R2＝R3＝RT ， 且 RT＝ (1/3) R 。
在分析含受控源旳电路时，也可用以上多 种等效变换措施化简电路。
但要注意：变换过程中不能让控制变量 消失。
例： 求图示二端 电路旳开路 电压Uab。
解：原电路
4Ω
2Ω
a
2A
+
5Ω
U1
-
2U1 b
4Ω
2Ω
+-
4U1
a
2A
+
5Ω
U1
-
b
Uab 4U1 2 (4 5) U1 2 5 10
Uab 4 10 18 22 (V )
第二章 电阻电路旳等效变换
❖ 2.1 等效二端网络 ❖ 2.2 电压源及电流源串、并联电路旳等效变换 ❖ 2.3 实际电源旳两种模型及其等效变换 ❖ 2.4 电阻星形连接与三角形连接旳等效变换 ❖ 2.5 例题
2.1 等效二端网络
电阻电路
仅由电源和线性电阻构成旳 电路
分析措施
（1）欧姆定律和基尔霍夫定律 是分析电阻电路旳根据；
2.1.2 单口网络端口伏安关系(VAR)旳求取
将单口网络从电路中分离出来，标好其端 口电流、电压旳参照方向；
电阻电路的等效变换(电路分析基础课件)
03
02
01
等效变换的目的
等效变换的基本原则
电压和电流保持不变
在等效变换过程中，电路中的电压和电流值应保持不变。
元件参数相同
等效变换后的元件参数应与原电路中的元件参数相同。
功率平衡
等效变换后的电路应满足功率平衡条件，即电源提供的功率等于负载消耗的功率。
02
电阻的串并联等效变换
总结词
当多个电阻以串联方式连接时，总电阻值等于各电阻值之和。
详细描述
在并联电阻的等效变换中，总电阻倒数1/R_eq等于各个并联电阻倒数1/R1、1/R2、...、1/Rn之和。这种等效变换在电路分析中非常有用，因为它可以帮助我们简化电路模型。
01
02
03
04
电阻并联的等效变换
串并联电阻的等效变换
总结词：串并联电阻的等效变换是电路分析中的重要概念，它涉及到将复杂的串并联电路简化为易于分析的形式。
等效变换方法：对于非线性电阻电路，可以采用分段线性化方法，将非线性电阻的伏安特性曲线分段近似为直线，然后进行等效变换。
05
等效变换在电路分析中的应用
在计算电流和电压中的应用
总结词：简化计算
详细描述：通过等效变换，可以将复杂的电阻电路简化为简单的电路，从而更容易计算电流和电压。
总结词：提高精度
总结词：扩展应用范围
电阻串联的等效变换
总结词
当多个电阻以并联方式连接时，总电阻值倒数等于各电阻值倒数之和。
详细描述
在电路中，如果多个电阻以并联方式连接，则总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。这是因为多个电阻并联时，它们共享相同的电压，因此总电流等于各支路电流之和。
总结词
并联电阻的等效变换可以通过公式1/R_eq = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn表示。
02
01
等效变换的目的
等效变换的基本原则
电压和电流保持不变
在等效变换过程中，电路中的电压和电流值应保持不变。
元件参数相同
等效变换后的元件参数应与原电路中的元件参数相同。
功率平衡
等效变换后的电路应满足功率平衡条件，即电源提供的功率等于负载消耗的功率。
02
电阻的串并联等效变换
总结词
当多个电阻以串联方式连接时，总电阻值等于各电阻值之和。
详细描述
在并联电阻的等效变换中，总电阻倒数1/R_eq等于各个并联电阻倒数1/R1、1/R2、...、1/Rn之和。这种等效变换在电路分析中非常有用，因为它可以帮助我们简化电路模型。
01
02
03
04
电阻并联的等效变换
串并联电阻的等效变换
总结词：串并联电阻的等效变换是电路分析中的重要概念，它涉及到将复杂的串并联电路简化为易于分析的形式。
等效变换方法：对于非线性电阻电路，可以采用分段线性化方法，将非线性电阻的伏安特性曲线分段近似为直线，然后进行等效变换。
05
等效变换在电路分析中的应用
在计算电流和电压中的应用
总结词：简化计算
详细描述：通过等效变换，可以将复杂的电阻电路简化为简单的电路，从而更容易计算电流和电压。
总结词：提高精度
总结词：扩展应用范围
电阻串联的等效变换
总结词
当多个电阻以并联方式连接时，总电阻值倒数等于各电阻值倒数之和。
详细描述
在电路中，如果多个电阻以并联方式连接，则总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。这是因为多个电阻并联时，它们共享相同的电压，因此总电流等于各支路电流之和。
总结词
并联电阻的等效变换可以通过公式1/R_eq = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn表示。
(完整word版)电阻电路的等效变换(word文档良心出品)
电阻电路的等效变换§.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电路(或一端口电路)。
若两端电路仅由无源元件构成, 称无源两端电路.两端电路无源两端电路2.两端电路等效的概念结构和参数完全不相同的两个两端电路B与C, 当它们的端口具有相同的电压、电流关系(VCR),则称B与C是等效的电路.相等效的两部分电路B与C在电路中可以相互代换, 代换前的电路和代换后的电路对任意外电路A中的电流、电压和功率而言是等效的, 即满足:（a）（b）§2电阻的串联、并联和串并联1.电阻串联.Serie.Connectio.o.Resistor.)(1)电路特.电阻串联图示为n个电阻的串联, 设电压、电流参考方向关联, 由基尔霍夫定律得电路特点:(a) 各电阻顺序连接, 根据KCL知, 各电阻中流过的电流相同；(b) 根据KVL, 电路的总电压等于各串联电阻的电压之和,即:(2)等效电阻把欧姆定律代入电压表示式中得:以上式子说明图(a)多个电阻的串联电路与图(b)单个电阻的电路具有相同的VCR, 是互为等效的电路。
其中等效电阻为:其中等效电阻为：结论:1)电阻串联, 其等效电阻等于各分电阻之和；2)等效电阻大于任意一个串联的分电阻。
(3)串联电阻的分压若已知串联电阻两端的总电压, 求各分电阻上的电压称分压。
由图（a ）和图（b）知:满足：结论:电阻串联, 各分电阻上的电压与电阻值成正比, 电阻值大者分得的电压大。
因此串连电阻电路可作分压电路。
例求图示两个串联电阻上的电压。
解: 由串联电阻的分压公式得:（注意U2的方向）（４）功率各电阻的功率为:所以：总功率:从上各式得到结论:1）电阻串连时, 各电阻消耗的功率与电阻大小成正比, 即电阻值大者消耗的功率大；2）等效电阻消耗的功率等于各串连电阻消耗功率的总和。
电阻电路的等效变换
i+ 外 u电 -路
诺顿特性
（1）u 增大，RS分流增大，i 减小 （2）i=0，u =uOC= RS′ iS ，开路电压 （3） u=0，i =i SC=iS ，短路电流 （4） RS ‘无穷大’，理想电流源
3 两种电源模型的等效转换
戴维南特性
诺顿特性
等效转 换条件
（1）两种实际电源模型可互为等效转换
a +
u2
R1
R2 R2
Rw
u1
300
300
16
3001000
3V
b u2当电位器的滑动触头移至a点位置时，输出电压u2为
-
u2
R2 Rw R1 R2 Rw
u1
3001000 16 13V 300 3001000
所以，通过调节电位器w，可使输出电压u2在 3～13V范围内连续变化。
对于n个电阻的串联，伏安特性为
“对外等效，对内不等效；”
如果还需要计算其
内部电路的电压或
i
电流，则需要
+ R1
“返回原电路”
u -
R2
。
等效变换：
N1
i
+
Req=
u
R1+ R2
-
N2
网络的一部分 用VCR完全相同的另一部 分来代替。用等效的概念可化简电路。
1.2 电阻的串并联等效 （1）串联
分压公式
伏安特性
U1 U2
R1 R1
I1
G1 G1 G2
I
I2
G2 G1 G2
I
用电阻表示
I1
I
2
R2 R1 R2
R1 R1 R2
I I
诺顿特性
（1）u 增大，RS分流增大，i 减小 （2）i=0，u =uOC= RS′ iS ，开路电压 （3） u=0，i =i SC=iS ，短路电流 （4） RS ‘无穷大’，理想电流源
3 两种电源模型的等效转换
戴维南特性
诺顿特性
等效转 换条件
（1）两种实际电源模型可互为等效转换
a +
u2
R1
R2 R2
Rw
u1
300
300
16
3001000
3V
b u2当电位器的滑动触头移至a点位置时，输出电压u2为
-
u2
R2 Rw R1 R2 Rw
u1
3001000 16 13V 300 3001000
所以，通过调节电位器w，可使输出电压u2在 3～13V范围内连续变化。
对于n个电阻的串联，伏安特性为
“对外等效，对内不等效；”
如果还需要计算其
内部电路的电压或
i
电流，则需要
+ R1
“返回原电路”
u -
R2
。
等效变换：
N1
i
+
Req=
u
R1+ R2
-
N2
网络的一部分 用VCR完全相同的另一部 分来代替。用等效的概念可化简电路。
1.2 电阻的串并联等效 （1）串联
分压公式
伏安特性
U1 U2
R1 R1
I1
G1 G1 G2
I
I2
G2 G1 G2
I
用电阻表示
I1
I
2
R2 R1 R2
R1 R1 R2
I I
电阻电路的等效变换
i
i1
i
i2
短路
根据电流分配
b
a
c
d
R
R
R
R
b
a
c
R
R
R
R
b
a
c
d
R
R
R
R
第2章 电阻电路的等效变换
引言
2.1
本章内容
电路的等效变换
2.2
电阻的串联和并联
2.3
电阻的Y形连接和△形连接的等效变换
2.4
电压源、电流源的串联和并联
2.5
实际电源的两种模型及其等效变换
2.6
输入电阻
2.7
2. 电阻的串、并联；
6
30V
计算
求电流 i1
例4
受控源和独立源一样可以进行电源转换；转换过程中注意不要丢失控制量。
注意
+
_
US
+
i1
ri1
US
+
i1
R2//R3
ri1/R3
US
+
R
i1
+
_
(R2//R3)ri1/R3
带受控源
例5
把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连
2k
10V
500I
i
0
考虑内阻
伏安特性：
一个好的电压源要求
i
+
u
+
注意
非理想：分压
2. 实际电流源
实际电流源也不允许开路。因其内阻大，若开路，电压很高，可能烧毁电源。
is
u
i
0
考虑内阻
伏安特性：
i1
i
i2
短路
根据电流分配
b
a
c
d
R
R
R
R
b
a
c
R
R
R
R
b
a
c
d
R
R
R
R
第2章 电阻电路的等效变换
引言
2.1
本章内容
电路的等效变换
2.2
电阻的串联和并联
2.3
电阻的Y形连接和△形连接的等效变换
2.4
电压源、电流源的串联和并联
2.5
实际电源的两种模型及其等效变换
2.6
输入电阻
2.7
2. 电阻的串、并联；
6
30V
计算
求电流 i1
例4
受控源和独立源一样可以进行电源转换；转换过程中注意不要丢失控制量。
注意
+
_
US
+
i1
ri1
US
+
i1
R2//R3
ri1/R3
US
+
R
i1
+
_
(R2//R3)ri1/R3
带受控源
例5
把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连
2k
10V
500I
i
0
考虑内阻
伏安特性：
一个好的电压源要求
i
+
u
+
注意
非理想：分压
2. 实际电流源
实际电流源也不允许开路。因其内阻大，若开路，电压很高，可能烧毁电源。
is
u
i
0
考虑内阻
伏安特性：
电阻电路的等效化简
I2、I3的端钮均断开， 分流电阻为R1+R2+R3， 根据并
联电阻分流关系， 有
所以
I
g
R1 R2 R3 Rg R1 R2 R3
I1
R1
R2
R3
IR I1 I
g
100 106 1.6 103 (500100)106
400
当量程I2=5mA时，分流电阻为R2+R3， 而R1与Rg相串联，根 据并联电阻分流关系， 有
例2.1 有一量程为100mV， 内阻为1kΩ的电压表。 如的欲电将压其表，改装成量程为U1=1V， U2=10V， U3=100V
试问应采用什么措施?
Rg
R1
R2
R3
－＋ Ug
－
解: 则
U1
U2
U3
U1 Rg R1 U g Rg
图 2.2 例2.1图
R1
(U U
1 g
1)
Rg
( 100
1
103
所以，a、b两端的等效电阻
Rab=3∥(2+2) =3∥4=Ω。
电流源两端的电压 U=1×(4+Rab)=4+=5.71V。
2.4含独立源的二端网络的等效
2.4.1 含理想电压源的二端网络的等效
一、 理想电压源的串联
图2.4-1（a）所示电路是由n个理想电压源的串
联的二端网络，其端电压
n
u us1 us2 usj usn usj j 1
例2.4-1 求图2.4-4（a）所示电路中的电流I。
5Ω
5Ω
＋
I
＋
I
9A 5V
20
10Ω
5V
10
第二章 电阻电路的等效变换
4
Rab＝10
15 10
a b
a b
7
20
15
3
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例 2-8 求图 2-5电路 a b 端的等效电阻。
Req (2 // 2 (4 // 4 2) // 4) // 3 (1 4 // 4) // 3 1.5
21
复习
1、电阻的串联 等效电阻、分压
23
例2－4 图2－7所示电路每个电阻都是2Ω, 求a, b两端的等效电阻
解：
c
d
e
根据电路的对称性, 可知 c, d, e三点等电位, 故可用导线短接。
8 2 8 2 16 3 3 2 Req [(2//1) 2]// 2//1 2 // 2 8 2 3 3 15 3 3
26
R12 ( R23 + R31 ) R12 + R23 + R31
i1
i1
i3
i2
i3
i2
R12 R31 R12 + R23 + R31 R23 R12 R12 + R23 + R31 R31 R23 R12 + R23 + R31
27
同理,令i1=0, 可得: R23 ( R12 + R31 ) R2 + R3 = R12 + R23 + R31 同理,令i2=0, 可得:
25
二、 等效变换：保证伏安特性相同
对应端口电压、电流分别相等
i1
u12 = f1 ( i1 , i2 , i3 ) u23 = f 2 ( i1 , i2 , i3 ) u31 = f3 (i1 , i2 , i3 )
电阻电路的等效变换ppt课件
30
编辑版pppt
桥式电路：
a
R
Req R
R
R
b
R
（c）
a
R
RR
R
b
R R
a
R
R eq(RR )//(RR )R
R
R
R
b
31
编辑版pppt
2.4 电阻的Y— 等效变换
1
+
–
i1Y
u12Y
R1
u31Y
u12
+ i1
R12
1–
u31 R31
R2 – i2Y
2+
u23Y
R3
i3Y +
i2
–
–3
2+
9
9
ba
9
9
9
b
R a b(9//9//9 )91 2
21
编辑版pppt
a 20
b 100 10
40 80 60 50
（c）
ab
20 100 100
ab 20 100
60 120 60
ab 20 100
60 40
R a b (1 0 0//1 0 0 ) 2 0 7 0
22
编辑版pppt
5
15 6
ReqR2//(R1R3)R R2 2(R R 11 R R 3)3
Req
R1 R2 R3
ReqR1R2//R3R1RR 22RR 33
20
编辑版pppt
例2：求下图所示各电路ab端的等效电阻Rab
a
9
18
18
9
4
15
4
电阻电路的等效变换
R23
R31
R12 R3 R31 R2 R1 R2 R3
R12 R31 R1
R1
R12
R12 R31 R23
R31
已知电阻，求Y形电阻
R1
R12
R12 R31 R23
R31
R2
R12
R23 R12 R23
R31
R3
R12
R31 R23 R23
R31
请用文字概括以上三个公式
R31 i3/ 3
已知电阻，求Y形电阻
R1
R 12
R12R 31 R 23 R 31
R2
R 12
R 23R12 R 23 R 31
R3
R 12
R 31R 23 R 23 R 31
R1
R2
R3
RY
1 3
R
用电导表示时 已知Y电阻，求形电阻
R12
R1 R2
R2 R3 R3
R3 R1
R23
R1 R2
R2 R3 R1
Y形电阻两两乘积之和 Y形不相邻电阻
Y连接的三个电阻相等R1=R2=R3=RY时 已知Y电阻，求形电阻
R12
R1 R2
R2 R3 R3
R3 R1
R23
R1 R2
R2 R3 R1
R3 R1
R31
R1 R2
R2 R3 R2
R3 R1
R R12 R23 R31 3 RY
连接的三个电阻相等R12=R23=R31=R 时
并联 16 64 12.8
10
16 64
串联12.8 7.2 20
并联 20 30 12 20 30
例： 电路如图，求等效电阻 Rab 和 Rcd。
大学物理-电阻电路的等效变换PPT课件
Rk
Rn
i
+ u1 _ + uk _ + un _ 等效 i
+
u
_
结论：串联电路的总电阻等于各分电阻之和。
2021/7/22
+
Req
u
_
8
串联电阻上电压的分配
uk
Rk u, Req
k1,2,n
例：两个电阻分压, 如下图
i
++
u
u1 +
R1
_
u2
R2
u1
R1 R1 R2
u
u2
R2 R1 R2
+ i3Y R3 3
–
R1
u12Y
u23Y
R2 i2Y –
2+
等效的条件: 如果 u12 = u12Y , u23 = u23Y , u31 = u31Y
有 i1 = i1Y , i2 = i2Y , i3 = i3Y ,
则两种结构可以相互变换
2021/7/22
17
– i1 u31 R31
+ 1
ik
in 等效 +
u R1 R2
Rk
Rn
u
Req
_
_
2021/7/22
11
并联电阻的电流分配
ik
Gk Geq
i
对于两电阻并联，
i
i1
i2
R1
R2
功率关系
i11/R 1 1/ R 11/R 2iR 1R 2R 2i i21/R 11/R 12/R2iR1R 1R2i
p1=G1u2， p2=G2u2，， pn=Gnu2