电阻电路的等效变换习题及答案
全国中学生物理竞赛纯电阻电路的简化和等效变换
例析物理竞赛中纯电阻电路的简化和等效变换李进山东省邹平县第一中学计算一个电路的电阻，通常从欧姆定律出发，分析电路的串并联关系。
实际电路中，电阻的联接千变万化，我们需要运用各种方法，通过等效变换将复杂电路转换成简单直观的串并联电路。
本节主要介绍几种常用的计算复杂电路等效电阻的方法。
1、等势节点的断接法在一个复杂电路中，如果能找到一些完全对称的点（以两端连线为对称轴），那么可以将接在等电势节点间的导线或电阻或不含电源的支路断开（即去掉），也可以用导线或电阻或不含电源的支路将等电势节点连接起来，且不影响电路的等效性。
这种方法的关键在于找到等势点，然后分析元件间的串并联关系。
常用于由等值电阻组成的结构对称的电路。
【例题1】在图8-4甲所示的电路中，R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R ，试求A、B两端的等效电阻R AB。
模型分析：这是一个基本的等势缩点的事例，用到的是物理常识是：导线是等势体，用导线相连的点可以缩为一点。
将图8-4甲图中的A、D缩为一点A后，成为图8-4乙图。
3R 。
答案：R AB =8【例题2】在图8-5甲所示的电路中，R1 = 1Ω，R2 = 4Ω，R3 = 3Ω，R4 = 12Ω，R 5 = 10Ω ，试求A 、B 两端的等效电阻R AB 。
模型分析：这就是所谓的桥式电路，这里先介绍简单的情形：将A 、B 两端接入电源，并假设R 5不存在，C 、D 两点的电势相等。
因此，将C 、D 缩为一点C 后，电路等效为图8-5乙对于图8-5的乙图，求R AB 是非常容易的。
事实上，只要满足21R R =43R R的关系，该桥式电路平衡。
答案：R AB =415Ω 。
【例题3】在如图所示的有限网络中，每一小段导体的电阻均为R ，试求A 、B 两点之间的等效电阻R AB 。
【例题4】用导线连接成如图所示的框架，ABCD 是正四面体，每段导线的电阻都是1 。
求AB 间的总电阻。
电路第2章电阻等效变换
电路
作业：
2.1、4、5 、
7、8
电路
2.5 电压源、电流源的串联和并联
Series and Parallel Sources
一、电压源的串联
二、电压源的并联
三、电流源的并联
四、电流源的串联
五、电压源、电流源及电阻的串联和并联
电路
一、n个电压源的串联 - +uS21 + uS1 + uSn -2
i + iS u -
u u1
电路
讨论题 + 10V -
I 2
2A
I ?
哪 个 答 案 对
10 I 5A 2 10 I 27A 2 10 4 I 3A 2
?
?
?
电阻的三角形联接:将三个电阻 首尾相连，形成一个三角形， 三角形的三个顶点分别与外电 路的三个结点相连。
电路
2.电阻的Y形连接
.
. .
.
.
.
.
. .
.
. .
.
.
星形连接
Y形连接 T形连接
.
电阻的星形联接:将三个电阻的一 端连在一起，另一端分别与外电 路的三个结点相连。
电路
3.电阻的Y形连接与形连接的等效变换
R31R12 R12+R23+R31 R12R23 R2 =R +R 12 23+R31 R3 = R23R31 R12+R23+R31
Y形连接与形连接的等效变换
R1 R2 R2 R3 R3 R1 R12 R3 Y→Δ R R1 R2 R2 R3 R3 R1 23 T→∏ R1 R1 R2 R2 R3 R3 R1 R31 R2
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第2章 习题与解答2－1试求题2－1图所示各电路ab 端的等效电阻ab R 。
2Ω3Ω(a)(b)题2－1图解：（a ）14//(26//3)3ab R =++=Ω （b ）4//(6//36//3)2ab R =+=Ω2－2试求题2－2图所示各电路a b 、两点间的等效电阻ab R 。
ab8Ωab8Ω(a)(b)题2－2图解：（a ）3[(84)//6(15)]//108ab R =++++=Ω （b ）[(4//48)//104]//94 1.510ab R =++++=Ω2－3试计算题2－3图所示电路在开关K 打开和闭合两种状态时的等效电阻ab R 。
8Ωab(a) (b)题2－3图解：（a ）开关打开时(84)//43ab R =+=Ω开关闭合时4//42ab R ==Ω（b ）开关打开时(612)//(612)9ab R =++=Ω开关闭合时6//126//128ab R =+=Ω2－4试求题2－4图（a ）所示电路的电流I 及题2－4图（b）所示电路的电压U 。
6Ω6Ω(a) (b)题2－4图解：（a ）从左往右流过1Ω电阻的电流为1I 21/(16//123//621/(142)3A =++++=）=从上往下流过3Ω电阻的电流为36I 32A 36=⨯=+ 从上往下流过12Ω电阻的电流为126I 31A 126=⨯=+ 所以 312I I -I =1A =（b ）从下往上流过6V 电压源的电流为 66I 4A 1.5===（1+2）//（1+2）从上往下流过两条并联支路的电流分别为2A 所以 U 22-12=2V =⨯⨯2－5试求题2－5图所示各电路ab 端的等效电阻ab R ，其中121R R ==Ω。
2Ω(a)(b)题2－5图解：（a ）如图，对原电路做△-Y 变换后，得一平衡电桥1a所以 111//11332ab R =++=Ω（）（）（b ）将图中的两个Y 形变成△形，如图所示2Ωab即得4021Ωab所以 1.269ab R =Ω2－6计算题2－6图所示电路中a b 、两点间的等效电阻。
电阻电路的等效变换习题及答案
解：（a ） R ab 1 4//(26//3)(b ) R ab4 / /(6 / /3 6//3)2-2试求题2-2图所示各电路a 、b 两点间的等效电阻R ab 。
第2章习题与解答2- 1试求题2- 1图所示各电路ab 端的等效电阻R ab 。
解：(a ) R ab 3 [(84)//6(1 5)]//108(b ) R ab [(4 //4 8)//10 4]//94 1.510(b)2- 3试计算题2-3图所示电路在开关K打开和闭合两种状态时的等效电阻R ab⑻(b)解：(a)开关打开时(8 4)//4 3开关闭合时Rab4//4 2(b)开关打开时Rab(6 12)//(6 12) 9开关闭合时6//12 6//12 8题2-4图解：(a)从左往右流过1电阻的电流为l121/ (1 6//12 3//6) =21/ (1 4 2) 3A从上往下流过3电阻的电流为I3 63 2A3 6从上往下流过12电阻的电流为I 12所以I l3-l12=1A(b)从下往上流过6V电压源的电流为I(1+2) // ( 1+2) 1.5从上往下流过两条并联支路的电流分别为 2A 所以 U 2 2-1 2=2V2- 5试求题2-5图所示各电路ab 端的等效电阻 為，其中R R 211 11 )//(1 D 3 32(b )将图中的两个丫形变成△形，如图所示(b)题2-5图解：(a )如图,2.5I85即得40 21所以志 1.269 2-6计算题2-6图所示电路中a ]1I8888(a)解: 所以20 9题2- 6图(a )将图中的丫形变成△形，如图所示R ab 12//6 4(b )将图中的丫形变成△形，如图所示140 381、对-T~~110108A] I0Uab 532.5 { I—2612所以&b3//4 —2- 7对题2- 7图所示电路，应用Y—△等效变换求电路ab端的等效电阻角线电压U及总电压U ab。
答案第2章 电阻电路的等效变换(含答案)
第二章 电阻电路的等效变换一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错) .1. 如图所示电路的等效电阻为12122R R R R +- [√]解：212122122R R UU R R U R R U U R U I -+=-+=22221-+==R R R R I UR eq.2. 当Ｒ11、Ｒ2与Ｒ3并联时等效电阻为:123123R R R R R R ++ [×].3. 两只额定电压为110V 的电灯泡串联起来总可以接到220V 的电压源上使用。
[×] 解：功率不同的不可以。
.4. 电流相等的两个元件必属串联,电压相等的两个元件必属并联。
[×].5. 由电源等效变换可知, 如图Ａ所示电路可用图Ｂ电路等效代替，其中/s s i u R =则图A 中的R i 和R L 消耗的功率与图Ｂ中R i 和R L 消耗的功率是不变的。
[×] 解：对外等效，对内不等效。
可举例说明。
.6. 一个不含独立源的电阻性线性二端网络（可以含受控源）总可以等效为一个线性电阻。
[√].7. 一个含独立源的电阻性线性二端网络（可以含受控源）总可以等效为一个电压源与一个电阻串联或一个电流源与一个电阻并联。
[√] .8.已知图示电路中Ａ、Ｂ两点电位相等，则ＡＢ支路中必然电流为零。
[×] 解：根据KVL 有： B A BA AB BA U U R I U R I E -+=+=55 5R E I BA =.9. 图示电路中, 既然ＡＢ两点电位相等, 即ＵAB =0,必有I AB =0 [×]解：A I AB 195459424=⨯+-⨯+=4Ω2ΩＩAB9AA B.10. 理想电压源不能与任何理想电流源等效。
[√] 二、选择题(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) .1. 图示电路 ＡＢ间的等效电阻为_Ｃ_AB20Ω20Ω20Ω10Ω6Ω12Ω12Ω2Ω解：二个电阻并联等效成一个电阻，另一电阻断开。
第2章电阻电路的等效变换习题及答案
第2章习题与解答2-1试求题2-1图所示各电路血端的等效电阻心,。
解：(a)心,=1 + 4//(2 + 6//3) = 30(b)心=4//(6//3 + 6//3) = 2C 2 —2试求题2-2图所示各电路弘〃两点间的等效电阻IQ 5G_| ------ [ ----- 1.5Q 4G(a)(b)题2—2图解:(a) 心=3 + [(8 + 4)//6 + (l + 5)]//10 = 8G(b) R ah =[(4//4 + 8)//10 + 4]//9 + 4 + l ・5 = 10C2-3试计算题2-3图所示电路在开关K 打开和闭合两种状态时的等效电阻尺血oIQ 4Q3G(b)(a)题2—3图 解：(a)开关打开时心=(8 + 4)//4 = 3。
开关闭合时^,=4/74 = 20(b)开关打开时 R ah =(6 + 12)/7(6+12) = 90开关闭合时心=6//12 + 6//12 = 8。
2—4试求题2—4图(a)所示电路的电流/及题2—4图(b)所示电路的电压U 。
解：(a)从左往右流过1G 电阻的电流为I] =21/(1 + 6//12 + 3//6)二21/(l+4 + 2) = 3A 从上往下流过3 O 电阻的电流为I.= —x3 = 2A3 + 6 从上往下流过120电阻的电流为I p =—^-x3 = lA12 + 6 所以1 =【3叫2 = 1 A⑹从下往上流过6V 电压源的电流为"击莎1Q + O1V3Q 6Q(a)12Q6Q题2—4图从上往下流过两条并联支路的电流分别为2A所以U = 2x2-lx2=2V2 — 5试求题2 — 5图所示各电路ab端的等效电阻R ah,其中/?] = = 1。
2Q题2-5图解：(a)如图，对原电路做厶-丫变换后，得一平衡电桥所以心,=(*+*)//(1 + 1)= *°(b)将图中的两个Y形变成△形，如图所示2.5Q5Q 白804Q 4QT50T T2Q即得所以陰=L269G2 —6计算题2 —6图所示电路中弘b两点间的等效电阻。
电路原理(邱关源)习题解答第二章课件-电阻电路的等效变换练习
第二章 电阻电路的等效变换“等效变换”在电路理论中是很重要的概念，电路等效变换的方法是电路问题分析中经常使用的方法。
所谓两个电路是互为等效的，是指（1）两个结构参数不同的电路再端子上有相同的电压、电流关系，因而可以互相代换；（2）代换的效果是不改变外电路（或电路中未被代换的部分）中的电压、电流和功率。
由此得出电路等效变换的条件是相互代换的两部分电路具有相同的伏安特性。
等效的对象是外接电路（或电路未变化部分）中的电压、电流和功率。
等效变换的目的是简化电路，方便地求出需要求的结果。
深刻地理解“等效变换”的思想，熟练掌握“等效变换”的方法在电路分析中是重要的。
2-1 电路如图所示，已知12100,2,8s u V R k R k ==Ω=Ω。
若：（1）38R k =Ω；（2）处开路）33(R R ∞=；（3）处短路）33(0R R =。
试求以上3种情况下电压2u 和电流23,i i 。
解：（1）2R 和3R 为并联，其等效电阻84R k ==Ω，则总电流 mA R R u i s 3504210011=+=+=分流有 mA i i i 333.86502132==== V i R u 667.666508222=⨯==（2）当∞=3R ，有03=imA u i s 10100212===V i R u 80108222=⨯==（3）03=R ，有0,022==u imA R u i s 50210013===2-2 电路如图所示，其中电阻、电压源和电流源均为已知，且为正值。
求：（1）电压2u 和电流2i ；（2）若电阻1R 增大，对哪些元件的电压、电流有影响？影响如何？解：（1）对于2R 和3R 来说，其余部分的电路可以用电流源s i 等效代换，如题解图（a ）所示。
因此有 32332R R i R i += 32322R R i R R u s+=（2）由于1R 和电流源串接支路对其余电路来说可以等效为一个电流源，如题解图（b ）所示。
复件 第二章电阻电路的等效习题
+
6
i1 4 6 3 i1
Rin
4
_
3i1
3i1/2 2
2 2
+ 或： _ R＝2/3() 则电阻值为： Rin＝2/3+2=8/3()
i1
i1 4 4
i1
+
0.5i1
4
_1
2i
R＝－8()
则电阻值为：
Rin＝4//4//(－8)=8/3()
例：求如图所示电路的输入电阻Rin 。
CFH
F D
C B
A
G
A
解： □ACGE， □ADGF都是传递对称面。
故B和D等电位，B和E等电位(B，D，E等电位)。 同理：(C，F，H等电位)。 电阻为： RAG＝1/3+1/6+1/3＝5/6()
第二章 电阻电路的等效变换
• 重点：
• • • • （1）电路等效的概念； （2）电阻的串、并联； （3） Y— 变换； （4）电压源和电流源的等效变换；
3.电阻的串并联 计算举例： 例：
2 4
弄清楚串、并联的概念。
解：
3
R 6 40 40 40
R = 4∥(2+3∥6) = 2
1 1 1 1 1
解：
3 7
1
+ 10V _
1
1
1
+ U _0
+ 10V _
1
1
1
+ U _0
U0＝5V
四、传递对称电路
如图(a)，整个电路对于OO‘(或AB)对称，则这个电路对端口 AB而言，就是传递对称电路。
O A c N e f d N
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第 2 章习题与解答2－1试求题2－1图所示各电路ab端的等效电阻R ab题2－1 图解：(a) R ab 1 4//(2 6//3) 3b)R ab 4/ /(6/ /3 6/ /3) 22－2试求题2－2图所示各电路a、b两点间的等效电阻R ab解：(a) R ab 3 [(8 4)//6 (1 5)]/ /10 8(b) R ab [(4 / /4 8)/ /10 4]//9 4 1.5 102－3试计算题2－3图所示电路在开关K 打开和闭合两种状态时的等效电阻R ab(a)(b)1(a)题2－2 图解：（a）开关打开时R ab （8 4）/ /4 3开关闭合时R ab 4//4 2b）开关打开时R ab(6 12) / /(6 12) 9开关闭合时R ab6//12 6/ /12 8题2－4 图解：（a）从左往右流过1电阻的电流为I1 21/ (1 6/ /12 3 / /6)=21/ (1 42) 3A从上往下流过3电阻的电流为I3从上往下流过12 电阻的电流为I1263 2A366 3 1A12 6所以I I3-I12 =1Ab）从下往上流过6V 电压源的电流为I1+2) // (1+2) 1.56 4A2从上往下流过两条并联支路的电流分别为2A 所以 U 2 2-12=2V2－5试求题 2－5图所示各电路 ab 端的等效电阻 R ab ，其中 R 1 R 2 1b ）将图中的两个 Y 形变成△形，如图所示2.58445即得2(b)题 2－5 图1 11所以 R ab （ 1 1）/（/ 1 1） 1ab3 3 2所以R ab 1.269解：（a）将图中的Y 形变成△形，如图所示所以R ab 12//6 4b）将图中的Y 形变成△形，如图所示209402140382－6计算题2－6图所示电路中a8888 8 8b(a)12所以R ab 3/ /4 122－7 对题2－7 图所示电路，应用Y—△等效变换求电路ab 端的等效电阻角线电压U 及总电压U ab 。
习题二及答案
习 题 二2-1 何为等效变换？两电路等效需要满足什么条件？答：用一个较为简单的电路替代原电路，从而使分析的问题得以简化，这就是电路的等效变换。
两电路等效需要满足的条件是：电路对外的伏安特性不变。
2-2 设计一个电阻衰减器，如图2-62所示，衰减器的输入电压为10V ，而输出电压分别为10V 、5V 及1V ，电阻中流过的电流为2mA ，试求R 1、R 2及R 3的值。
10V5V1V图2-62解：R 1=(10-5)/2=2.5K Ω；R 2=(5-1)/2=2K Ω；R 3=1/2=0.5K Ω； 2-3 求图2-63电路中等效电阻Rab 。
b习题2-63解：Rab ＝4//(2+4//4)=2Ω2-4 求图2-64电路中等效电阻R ab 。
3Ω3Ωba解：R ab ＝(6//3+6//3)//4=2Ω 2-5 求图2-65电路中等效电阻R ab 。
ba图2-65解：R ab ＝3//3//3=1Ω2-6 求图2-66电路中①S 打开；②S 闭合时等效电阻R ab 。
36Ω24ΩbaS图2-66解：S 打开：R ab ＝0.5*（36+24）＝30Ω S 闭合：R ab ＝36/2+24/2＝30Ω2-7 图2-67中，试求：①R=0时的电流I ；②I=0时的电阻R ；③R ＝∞时的电流I 。
3Ω4Ω图2-67解：① I 总=6/((3*6)/(3+6))=3A ，∴I ＝（6/（3+6））* I 总＝2A; ② 3/6=4/R ，∴R=8Ω③ I 总=6/(4+3*6/(3+6))=1A ，I=－(3/(3+6))* I 总=－1/3A 2-8 电路如图2-68所示，已知30Ω电阻中电流为0.2A ，试求此电路的总电压U 和总电流I 。
60Ω图2-68解：I=(0.2+30*0.2/60)+ (0.2+30*0.2/60)*(10+60*30/(60+30))/15=0.9AU=0.9*10+(0.2+30*0.2/60)*(10+60*30/(60+30))=18V2-9 将图2-69所示电路中星形与三角形网络进行等效变换。
第二章电阻电路的等效变换习题
R12
R23
R1 R2
R3
解：等效电路如图（b）
R12 R23 R31 R
R12 R31 R 9 R1 3 R12 R23 R31 3 3
同理
R2 R3 3
第五版题2-5题解（△－Y变换）
R13
R1
R3
R41
R4
R34
解：等效电路如图（b）
（a）
（b）
同理
R1 R3 R4 R R1 R3 R13 R1 R3 3 R 27 R4
R34 R41 27
第五版题2-6
第五版题2-7图；第四版2-5
2-5 题 解
uS 1 uS 2 24 6 iS 3 mA R1 R2 12k 6k
等效变换条件
电压源模型
实际电源的两种电路模型
电流源模型 两种模型的相互等效变换
外加电压源法
单口电路的输入电阻及求法
外加电流源法 开路短路法
控制量为1法
用等效变换法分析计算电路
第四、五版题2-2图题解
（a） 解（1）：等效电路如图（a）所示
R3 i2 iS R3 R2
（2）因u2不变，R1的增大， 仅对uR1、uiS产生影响。 使uR1增大，uiS减小。
2-14 求输入电阻Rab
第五版题2-15；第四版2-13
u1
u1
R2
求图（a）的输入电阻Ri （题解）
解：外加电压u，如图(b)，有
Ri
R3
R1
u R1i1 u1 R1i1 u
u i1 i R3 u u R1 ( i ) u R3
（a）
第2章电阻电路的等效变换习题及参考答案
精心整理第2章习题与解答2－1试求题2－1图所示各电路ab 端的等效电阻ab R 。
(a) (b)题2－1图解：（a ）14//(26//3)3ab R =++=Ω（b 2－2解：（a （b 2－3(a)(b)解：（a （b 2－4(a) (b)题2－4图解：（a ）从左往右流过1Ω电阻的电流为从上往下流过3Ω电阻的电流为36I 32A 36=⨯=+ 从上往下流过12Ω电阻的电流为126I 31A 126=⨯=+ 所以312I I -I =1A =（b ）从下往上流过6V 电压源的电流为66I 4A 1.5===（1+2）//（1+2） 从上往下流过两条并联支路的电流分别为2A所以U 22-12=2V =⨯⨯2－5试求题2－5图所示各电路ab 端的等效电阻ab R ，其中121R R ==Ω。
(a) (b)题2－5图解：（a（b 即得所以ab R 2－6解：（a 所以ab R （b 所以ab R 2－7U 及总电压ab U 题2－7图解：将图中的Y 形变成△形，如图所示所以(32.5//526//2)//2655510ab R =++=+=Ω回到原图已知128I I +=348I I +=1310840I I +=245240I I +=联立解得1 2.4I A =2 5.6I A =32I A =46I A =所以121054U I I V =-+=2－8试求题2－8图所示电路的输入电阻in R 。
(a)(b)题2－8图解：（a ）如图所示，在电路端口加电压源U ，求I 所以21(1)in U R R R Iμ==+- （b ）如图所示，在电路端口加电压源U ，求I12R R U 2－（b 2－62－题2－11图解：先化简电路，如图所示43Ω所以有41(2933i i +-=3i A = 2－12题2－12图所示电路中全部电阻均为1Ω，试求电路中的电流i 。
题2－12图解：先求电路右边电阻块的等效电阻ab R ，如图所示将中间的Y 形化成△形。
电阻电路的等效变换习题
例12: 如图电路，已知IS1=1.5A,
IS1
R2=R3=8, =4 , 求I2和I3？
解：由电压源和电流源等效替换，把支
路2的受控电压源转换为受控电流源。得
等效电流源为I3/R2，电路如图
由分流公式可得
IS1
I 3 R2 (IS1 I3 )
R2 R3
R2
I3
R2
r I3 R2 R3
I2
a d
Re
1
3
c
Rab=
1
1
1
R 4
R
2R 2R 3R
b
f
例7：图中各电阻都是R， a 求ab间的等效电阻。
Rab
R 2
R 4
R 4
R 2
3R 2
b
该电路应该如何化简？
50Ω
20Ω
40Ω
10Ω 25Ω
36Ω +100V
求 i1 和 i2
①
50Ω
i1
③
40Ω
20Ω
i2
④
10Ω
36Ω
②
+-
25Ω 100V
I3
r I3
I2
R3
R2
代入数据有 I3 = 0.5（1.5＋0.5I3）
I3 = 1 A
I2 = IS1－I3 = 0.5 A
IS1
R2
I3
r I3 R2 R3
I2
应用举例一、不含受控源无源单口 网络输入电阻的求解：
例13. 求输入电阻Rin。
Rin
Rin
Rin = 30
Rin
Rin = 1.5
c
R i
R
R i
第二章 电阻电路的等效变换
一.串联电路
1.串联电路：各电阻依次连接且流过同 一电流的一段电路称为电阻串联电路.如 图2-1所示
返回本章开头
2.串联电路的特点
⑴电流关系
I I1 I 2 I n
⑵电压关系
U U1 U 2 U n
R R R R Rk
K k 1 U I G
当两个电阻并联时, ②此时分流公式
R2 I I 1 R1 R2 R1 I 2 I R1 R2
R1 R2 ①总电阻 R R1 R2
三.串并联电路
1.电阻串并联电路：既有串联又有并联的电阻 电路称为电阻串并联电路。 2.举例说明电阻串并联电路的简化过程。 例2-1 如图所示电路，求ab两端口的等效电 阻。
n n k 1 k 1
2
P Pk Rk I Rk I
2
2
⑸各电阻分压关系
Rk U k Rk I U R
k 1.2. n
二.并联电路
1.并联电路：各电阻元件接在同一对节 点之间，且各电阻元件两端电压相同， 称为电阻并联电路。 如图2-2所示
2.并联电路的特点 ⑴电压关系
由图（b）可求得
2 28 8 Rab 3.2 2 2 8 8
28 Rab 2 3.2 28
2-2 2-3
由图（c）可求得
作业: 习题二
返回本章开头
解从端口看，先将能直观看出串联或 并联的电阻进行等效，剩余的部分就 会显示出明朗的串并联关系，按这样 思路做下去，可将电路进行简化。 如例2-1 的a图简化成b图
则得
Rcd Rab
4 6 2.4 46 4 3.6 1.84 4 3.6
第2章 电阻电路的等效变换
方法2：加流看压法
原理图：
R in
+
u
-
i 列u、iS为变量的方程
S
u
⇒ Rin = iS
练习1：求端口的最简等效形式
R i1
i
+
βi1
_uS
Rin
判断：是无源网络吗？ 最简形式是什么？
由KCL（设流入为正）： i + i1 − βi1 = 0
由VCR：i1
=
−
uS R
得：
R in
=
uS i
=R
1− β
王馨梅
第二章 电阻电路的等效变换
“电阻电路”：由电阻、独立源、受控源组成 (不含L或C) 等效变换的目的：为了化简电路！
课件符号： ★ 重要 * 大纲之外的知识扩展
§§22--11、、§§22--22 等等效效概概念念
2Ω 1Ω 2Ω
i
+
u
i
+
2Ω
u
-
-
N1
N2
★概念：两个网络的端口伏安特性曲线完全相同，则 称这两个网络对外等效。
但等效电导好求：
n
∑ G eq =
Gk
k =1
i k = G k u = G k × ( R eq ⋅ i ) ⇒
并联分流公式： i k
=
Gk G eq
i
并联电导越大 则分流越大
思考：电阻除了串并联关系之外，还有其它连接方式吗？
三、Δ⎯Y之间的等效变换
引例：
A
B
A
B
A
B
R1
R2
R3
1
R12
2
R31
电路理论基础课后习题解析 第二章
US
R I2
R I3
R
I1
3U S R
I2
I3
2U S R
I1 _
+ US
I1: I2 : I3=3:2:2
3.求电流I＝？
I 10A
2 6 2
10A
4
2 6
图(a)
Rab= 3
I
10
3 34
30 2
4.286
a 6
I
6
4 6
6
b 6
Rab
a
10A I 4 3
U 1
3I1
U 2I
Rab＝2
4.求输入电阻Rab＝？
2I
1 3 6
a
I
Rab
3
2I
b
8I
4
图(b)
U (1 3 2)I 4I 8I 10I
Rab＝10
a I 1 +
U
2I
_
b
8I
I 3 2I 2 4 I
b
3.求电流I＝？2A
1
3 6 1
6V 12V
I
4A 2
2A 1
I
2 1 2
图(b) 2A
1
1
3
I
8V
2V 1 I
6 1
2A
2A
2
2
2
I= 1A
4.求输入电阻Rab＝？ a I
U 1
Uo
I1
3I1
2U o 4
U 3U0
b
图(a)
2U0 4I1
I
天津理工电路习题及答案 第二章电阻电路的等效变换
求图2.8所示含T形的电路中电压源中的电流，其中E＝13V，R＝2kΩ。
图2.8
解法1：利用电阻电路的Δ－Y变换，把图2.8中虚线框内的Δ联接的三个1kΩ电阻变换成Y联接，如图2.8(a)所示，
图2.8（a）
求得等效电阻为：
所以：
解法2：本题也可以把图2.8(b)中虚线框内Y联接的三个1kΩ电阻变换成Δ联接，如图2.8(c)所示。
I2=90V/18Ω=5A；U3=610=60V；
I3=15-5=10A；U4=90V-60V=30V；
I4=30V/4Ω=7.5A；I5=10-7.5=2.5A。
【例题2】：电阻元件的组合，即电阻元件的串、并联；分流和分压的计算。
求图2.6所示电路的I1,I4,U4
图2.6
解：①用分流方法做：
I4=-0.5I3= -0.25I2= -0.125I1= -3/2R；
(4)三角形与星形连接的等效变换
2、典型例题分析
【例题1】：电阻元件的组合，即电阻元件的串、并联；分流和分压的计算。
电路如图2.5所示，计算各支路的电压和电流。
图2.5
解：这是一个电阻串、并联电路，首先求出等效电阻Reg＝11Ω，
则各支路电流和电压为：
I1=165V/11Ω=15A；U2=615=90V；
第二章电阻电路的等效变换
1、重点和难点
(1)等效与近似概念的认识
①等效：同一物体在不同的场合（情况）下，其作用效果相同，称之为等效。在电路分析中有两种形式的等效：其一：站在电源立场，等效负载（电阻）。即求等效电阻。如图2.1所示。其二：站在负载（电阻）立场，等效电源。即求等效电源。如图2.2所示。图2.3所示的电路不是等效。
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第2章 习题与解答
2－1试求题2－1图所示各电路ab 端的等效电阻ab R 。
2Ω
3Ω
(a)
(b)
题2－1图
解：（a ）14//(26//3)3ab R =++=Ω （b ）4//(6//36//3)2ab R =+=Ω
2－2试求题2－2图所示各电路a b 、两点间的等效电阻ab R 。
a
b
8Ω
a
b
8Ω
(a)
(b)
题2－2图
解：（a ）3[(84)//6(15)]//108ab R =++++=Ω （b ）[(4//48)//104]//94 1.510ab R =++++=Ω
2－3试计算题2－3图所示电路在开关K 打开和闭合两种状态时的等效电阻ab R 。
8Ω
a
b
(a) (b)
题2－3图
解：（a ）开关打开时(84)//43ab R =+=Ω
开关闭合时4//42ab R ==Ω
（b ）开关打开时(612)//(612)9ab R =++=Ω
开关闭合时6//126//128ab R =+=Ω
2－4试求题2－4图（a ）所示电路的电流I 及题2－4图（b
）所示电路的电压U 。
6Ω6Ω
(a) (b)
题2－4图
解：（a ）从左往右流过1Ω电阻的电流为
1I 21/(16//123//621/(142)3A =++++=）=
从上往下流过3Ω电阻的电流为36
I 32A 36
=
⨯=+ 从上往下流过12Ω电阻的电流为126
I 31A 126
=
⨯=+ 所以 312I I -I =1A =
（b ）从下往上流过6V 电压源的电流为 66
I 4A 1.5
=
==（1+2）//（1+2）
从上往下流过两条并联支路的电流分别为2A 所以 U 22-12=2V =⨯⨯
2－5试求题2－5图所示各电路ab 端的等效电阻ab R ，其中121R R ==Ω。
2Ω
(a)
(b)
题2－5图
解：（a ）如图，对原电路做△-Y 变换后，得一平衡电桥
1
a
所以 111
//11332
ab R =++=Ω（）（）
（b ）将图中的两个Y 形变成△形，如图所示
2Ω
a
b
即得
4021
Ωa
b
所以 1.269ab R =Ω
2－6计算题2－6图所示电路中a b 、两点间的等效电阻。
a
8Ω
a
b
(a)
(b)
题2－6图
解：（a ）将图中的Y 形变成△形，如图所示
8Ω
8Ω
所以 12//64ab R ==Ω
（b ）将图中的Y 形变成△形，如图所示
a
b
所以 123//47
ab R ==
Ω 2－7对题2－7图所示电路，应用Y —△等效变换求电路ab 端的等效电阻ab R 、对角线电压U
及总电压ab U 。
5Ω
8
题2－7图
解：将图中的Y 形变成△形，如图所示
a
5Ω
所以 (32.5//526//2)//2655510ab R =++=+=Ω
10880ab U V =⨯=
回到原图
5Ω
8
已知128I I += 348I I += 1310840I I += 245240I I += 联立解得 1 2.4I A = 2 5.6I A = 32I
A = 46I A = 所以 121054U I I V =-+=
2－8试求题2－
8图所示电路的输入电阻in R 。
1
1
R (a)
(b)
题2－8图
解：（a ）如图所示，在电路端口加电压源U ，求I
1
U
211U R I u u μ=-+ 11u R I =
所以 21(1)in U
R R R I
μ=
=+- （b ）如图所示，在电路端口加电压源U ，求I
1
R 11U R i =- 112
U i i I R β++=
112()U U U I R R R β-
+-+= 121112
111
()(1)R I U U R R R R R ββ=++=++ 所以 1221
(1)in R R U
R I R R β
=
=++ 2－9 将题2－9图所示各电路化为最简形式的等效电路。
55V -+
1(a)
(b)
题2－9图
解：（a ）化简过程如图所示
5Ω
5Ω
55V
（b ）化简过程如图所示
5
5V
10V
515V
2－10 利用含源支路等效变换，求题2－10图所示电路中的电流I 。
4V +-
题2－10图
解：先化简电路，如图所示
4V
2Ω
4V 2Ω
4V
2V
4V 4Ω
4V
4Ω
4V
6 所以 2I A =
2－11试求题2－11图所示电路中的电流i ，已知12
342,4,1R R R R =Ω=Ω==Ω。
9+-
题2－11图
解：先化简电路，如图所示
9
43
Ω 所以有 41(2)933
i i +-= 3i A =
2－12题2－12图所示电路中全部电阻均为1Ω，试求电路中的电流i 。
4V +-
题2－12图
解：先求电路右边电阻块的等效电阻ab R ，如图所示
a
b
a
b
将中间的Y 形化成△形。
1a
b
[(1//3)(1//3)]//(1//3)1/2ab R =+=Ω
化简电路为
1/2
4V
4V 2i
4V
65
i
列写KVL
86
455
i i -= 所以 10i A =
2－13利用含源支路等效变换，求题2－13图所示电路中电压o u 。
已知
122,R R ==Ω341,10S R R i A ==Ω=。
o u +-
u +-
题2－13图
解：先化简电路，如图所示
u
u 0
所以有 030
32100
2i u i u u u i
-+=+== 解得 06u V =
2－14题2－14图所示电路中13421,2,R R R R R ===CCVS 的电压为114,d u R i =利用含源支路等效变换求电路中电压比
o
S
u u 。
4
R S u +-
题2－14图
解：先化简电路，如图所示
u 34
R R
+
u 234//()
R R R +
u 34234
()d u R R R R R +++
已知114d u R i = 13421,2,R R R R R === 列KVL
3423234
411234()]()
[d s R R R R i u R R u R R R R R R ++
++=++++
即 134111342312344
()
2()4[]s R R R R R i i R R R R R u R R R +=++++
+++
又 011s u u i R -=
解得 034
s u u = 2－15将题2－15图所示各电路化为最简形式的等效电路。
-+
6V
(a) (b)
题2－15图
解：（a ）化简电路，如图所示
（b ）化简电路，如图所示
2－16求题2
－16图所示各电路的最简等效电路。
+-
S u
S i (a) (b)
题
2－16图
解：（a ）化简电路，如图所示
2
s u
（b ）化简电路，如图所示
2－17题2－17图所示电路中，已知128,4,3,3S S U V R R I A ==Ω=Ω=。
试求电源输出的功率和电阻吸收的功率。
U +-
题2－17图
解：1R 上流过的电流11824
S R U I A R =
== 1R 吸收功率11
2
14416R R P R I W ==⨯= 2R 上流过的电流3S I A = 2R 吸收功率22
23927R S P R I W ==⨯=
因为1231R S I I I A =-=-=-
所以S U 功率8S U S P U I W ==-（非关联，负值为吸收8W ） 因为29817S S U R I U V =+=+=
所以S I 功率31751S I S P I U W ==⨯=（非关联，正值为输出51W ） 电路功率平衡。
2－18试求题2－18图所示电路中的电压U 。
+
-
U
题2－18图
解：由KVL 11055U V =-⨯+=-。