电路基础电子教案教学课件作者胡翔骏jan2-1课件.PPT

* 第二章 电阻电路分析 本章先介绍线性电阻单口网络的电压电流关系和单口网络的等效电路。然后讨论线性电阻的Y形联接和△联接。再介绍线性电阻电路的网孔分析和节点分析，最后讨论简单非线性电阻电路的分析。 §2－1 电阻单口网络 单口网络：只有两个端钮与其它电路相连接的网络，称为二端网络。当强调二端网络的端口特性，而不关心网络内部的情况时，称二端网络为单口网络，简称为单口(One-port)。 电阻单口网络的特性由端口电压电流关系(简称为VCR)来表征(它是u-i平面上的一条曲线)。 N1 N2 等效 VCR相同 等效单口网络：当两个单口网络的VCR关系完全相同时，称这两个单口网络是互相等效的。 单口的等效电路：根据单口VCR方程得到的电路，称为单口的等效电路[如图(b)和图(c)所示]。单口网络与其等效电路的端口特性完全相同。 利用单口网络的等效来简化电路分析：将电路中的某些单口网络用其等效电路代替时，不会影响电路其余部分的支路电压和电流，但由于电路规模的减小，则可以简化电路的分析和计算。 一、线性电阻的串联和并联 1．线性电阻的串联 两个二端电阻首尾相连，各电阻流过同一电流的连接方式，称为电阻的串联。图(a)表示n个线性电阻串联形成的单口网络。 用2b方程求得端口的VCR方程为 其中 上式表明n个线性电阻串联的单口网络，就端口特性而言，等效于一个线性二端电阻，其电阻值由上式确定。 2．线性电阻的并联 两个二端电阻首尾分别相连，各电阻处于同一电压下的连接方式，称为电阻的并联。图(a)表示n个线性电阻的并联。 求得端口的VCR方程为 上式表明n个线性电阻并联的单口网络，就端口特性而言，等效于一个线性二端电阻，其电导值由上式确定。 其中 两个线性电阻并联单口的等效电阻值，也可用以下公式计算 3．线性电阻的串并联 由若干个线性电阻的串联和并联所形成的单口网络，就端口特性而言，等效于一个线性二端电阻，其等效电阻值可以根据具体电路，多次利用电阻串联和并联单口网络的等效电阻公式(2－1)和(2－2)计算出来。 例2-1 电路如图(a)所示。 已知R1=6?, R2=15?， R3=R4=5?。 试求ab两端和cd两端的等效电阻。 为求Rab，在ab两端外加电压源，根据各电阻中的电流电压是否相同来判断电阻的串联或并联。 5? 5? 10? 15? 6? 6? 12? 显然，cd两点间的等效电阻为 15? 5? 5? 二、独立电源的串联和并联 ? 根据独立电源的VCR方程和 KCL、KVL方程可得到以下公式： 1．n个独立电压源的串联单口网络，如图2-13(a)所示，就端口特性而言，等效于一个独立电压源，其电压等于各电压源电压的代数和 其中与uS参考方向相同的电压源uSk取正号，相反则取负号。 2. n个独立电流源的并联单口网络，如图2-14(a)所示，就端口特性而言，等效于一独立电流源，其电流等于各电流源电流的代数和 与iS参考方向相同的电流源iSk取正号，相反则取负号。 就电路模型而言，不要将两个电压源并联；也不要将两个电流源串联，否则会导致电路没有惟一解。 就实际电源而言，两个电动势不同的电池可以并联。此时，电流在内阻上的压降将保持电池的端电压相等，不会违反KVL方程。实验室常用的晶体管直流稳压电源的内阻非常小，当两个输出电压不同的直流稳压电源并联时，过大的电流将可能超过电源的正常工作范围，以致损坏电源设备。 例2-2 图(a)电路中。已知uS1=10V, uS2=20V, uS3=5V,  R1=2?, R2=4?, R3=6?和RL=3?。 求电阻RL的电流和电压。 将三个串联的电阻等效为一个电阻，其电阻为 由图(b)电路可求得电阻RL的电流和电压分别为： 解: 为求电阻RL的电压和电流，可将三个串联的电压源等 效为一个电压源，其电压为 例2-3 电路如图(a)所示。已知iS1=10A, iS2=5A, iS3=1A,  G1=1S, G2=2S和G3=3S，求电流i1和i3。 解：为求电流i1和i3，可将三个并联的电流源等效为一个电