1、可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 电路分析全册配套最完整电路分析全册配套最完整 精品课件精品课件1 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 电路的作用：电路的作用： 1、能量转换及传输；、能量转换及传输； 动能动能 热能热能 电能电能 用户用户 光能光能 热能热能 动能动能 发电机发电机传输网传输网 灯、电炉灯、电炉 电动机电动机 2、信号处理；、信号处理； t u t u 放大电路放大电路 t u t u 整形电路整形电路 t u 变换电路变换电路 t u 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 二、电路模型：二、
2、电路模型： 实际设备、器件实际设备、器件 理想元件理想元件 电路符号电路符号 提供电能的设备提供电能的设备电源电源 耗能元件耗能元件 电阻电阻 R 存储磁场能量元件存储磁场能量元件电感电感 L 存储电场能量元件存储电场能量元件电容电容 C 用理想元件符号画出的电路叫电路模型。用理想元件符号画出的电路叫电路模型。 如：线圈的电路模型为如：线圈的电路模型为 RL 电阻、电感、电容为无源元件，电阻、电感、电容为无源元件， 电压源、电流源为有源元件。电压源、电流源为有源元件。 i i + + - -u u 电压源电压源 电流源电流源 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 一、
3、直流电路的参考方向一、直流电路的参考方向 i i =1A u u =5Vi i = 1A u u = 5V 若：若：i i 0，则：参考方，则：参考方 向与实际方向相同；向与实际方向相同；i i 0， 则：参考方向与实际方向相则：参考方向与实际方向相 反。电压反。电压u u与电流与电流i i 的情况的情况相相 同。同。 R R2 2 R R1 1 10V 5 5 u u i i u us s + + u u R R2 2 R R1 1 10V 5 5 i i u us s + + i i u u2 2 + u u1 1 + + R R1 1 R R2 2 R R3 3 u u i i 参考方向
4、参考方向+正负正负实际方向（真实方向）实际方向（真实方向） u u i i u u i i 参考方向参考方向 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 二、交流电路的参考方向二、交流电路的参考方向 i=Ii=Im msintsint(A)(A) u u i i 参考方向参考方向+ 函数式瞬时正负函数式瞬时正负 u u i i 瞬时实际瞬时实际(真实真实)方向方向 u u i i 关联参考方向关联参考方向 非关联参考方向非关联参考方向 i i tt R Ri i u u R Ri i u u R Ri i u u 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整
5、理 注意事项：注意事项： 4、分析电路时，电路图中一定要标出电压、电流的、分析电路时，电路图中一定要标出电压、电流的 参考方向。参考方向。 1、正方向、正方向=参考方向参考方向实际方向实际方向 2、u u、i i 的正、负号表示的是方向，不是大小。的正、负号表示的是方向，不是大小。 3、u u、i i 的参考方向确定后，在分析电路时不可再更的参考方向确定后，在分析电路时不可再更 改。改。 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 p=uip=ui R R u u = =2V2V i i = =1A1A p=p=21=2W 电阻消耗电阻消耗2w功率功率 p=p=22=4W
6、电源吸收电源吸收4w功率功率 （负载）（负载） p=p=22=4W i i = =2A2A u u = =2V2V + i i = =2A2A + u u = =2V2V 电源释放电源释放4w功率功率 （电源）（电源） 二者意义不同二者意义不同 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 例例 i i =1A u =u =7V PN1=7W PN2=7W 电路电路N1释放能量为释放能量为电源电源 电路电路N2吸收能量为吸收能量为负载负载 + + - + + - 2 8 u u i i 5V 15V N N1 1N N2 2 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整
7、理学生会整理 功率的判断功率的判断 含源含源 网络网络 N i i u u 1、u u、i i 为关联参考方向：为关联参考方向： 若：若：p=ui p=ui u 0，i i 0;或或uu i 0 ）正电）正电 荷都是从低电位流向高电位，需外力做功，网络释放能荷都是从低电位流向高电位，需外力做功，网络释放能 量，为量，为电源电源。 若：若：p=ui p=ui 0，（即，（即uu 0，i i 0;或或uu 0，i i 0 ）正电荷）正电荷 都是从高电位流向低电位，电场力做功，网络吸收能量，都是从高电位流向低电位，电场力做功，网络吸收能量， 为为负载负载。 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院
8、学生会整理学生会整理 2、u u、i i 为非关联参考方向：为非关联参考方向： 若：若：p p 0,电路释放能量，为电路释放能量，为电源电源。 能量能量从从t0到到t的时间内，元件吸收的电能为：的时间内，元件吸收的电能为： W= udq q(t0) q(t) i i = = dq dt W= u()i i ()d() t0 t 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 线性电路线性电路 非线性电路非线性电路 组成电路的全部非源元件都是线性元件。组成电路的全部非源元件都是线性元件。 组成电路的全部非源元件中有非线性组成电路的全部非源元件中有非线性 元件。元件。 元件上元件上
9、u u(t)(t) 与与i i(t)(t) 的关系满足单一的关系满足单一 性和可叠加性。性和可叠加性。 单一性：单一性：若若u u(t)(t) 与与i i(t)(t) 成比例；则成比例；则Ku u(t)(t) 与与Ki i(t)(t)成成 比例。比例。 R 二极管二极管 i i u u i i u u D 线性元件：线性元件： 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 可叠加性：可叠加性： 若若u u1(t)(t) 与与i i1(t)(t) 成比例，成比例，若若u u2(t)(t) 与与i i2(t)(t) 成比例；成比例； 则则u u1(t)(t)+ u+ u2(t)(
10、t) 与与i i1(t)(t)+ i+ i2(t)(t)成比例。成比例。 本课程主要介绍线性电路的理论和分析方法。本课程主要介绍线性电路的理论和分析方法。 u = i u = i R 电阻电阻 u = u = i i R p= ui = i p= ui = i 2 2 R= = u u 2 2 R （其他内容自学）（其他内容自学） 电阻元件电阻元件 约束方程约束方程 Ri i u u Ri i u u 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 一、理想电压源一、理想电压源 理想电压源的特点：理想电压源的特点： 1、输出电压、输出电压u=uu=uS S， ，保持给定 保持给
11、定 的常数（或函数），不随外电的常数（或函数），不随外电 路变化而改变。路变化而改变。 t u=uu=us s 0 t u=uu=us s 0 2、电压源流过的电流随外、电压源流过的电流随外 电路变化而改变。电路变化而改变。 3、理想电压源不能短路。、理想电压源不能短路。 伏安特性伏安特性 i i u u 0 + R i i u uS u u + i i u uS u u R1R2 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 二、理想电流源二、理想电流源 i i R u u i i S S i i u u i i S S R1 R2 1、输出电流、输出电流i=ii=iS S
12、， ，保持给 保持给 定的常数（或函数），不随外定的常数（或函数），不随外 电路变化而改变。电路变化而改变。 t i=ii=is s 0 2、电流源两、电流源两 端的电压随外电路端的电压随外电路 变化而改变。变化而改变。 3、理想电流源、理想电流源 不能断路。不能断路。 伏安特性伏安特性 理想电流源的特点：理想电流源的特点： i i u u 0 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 三、实际电压源三、实际电压源 u = uu = us s i i R0 实际电压源伏安特性实际电压源伏安特性 可见：可见： 实际电压源的内电阻实际电压源的内电阻R0越小，外特性曲线越越小，
13、外特性曲线越 平，电源的带载能力越强。平，电源的带载能力越强。 + N u u s s i i u u R0 i i u u u u u uS S 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 四、四、实际电流源实际电流源 i = ii = is s u u G0 实际电流源伏安特性实际电流源伏安特性 实际电流源的内电导实际电流源的内电导G0越小，外特性曲线越小，外特性曲线 越陡，电源的带载能力越强。越陡，电源的带载能力越强。 以上理想电源、实际电源均为以上理想电源、实际电源均为“独立电源独立电源”，能单，能单 独对外电路提供电能。可以在电路中起到独对外电路提供电能。可以在电
14、路中起到“激励激励”的的 作用。作用。 可见：可见： N G0u u i i i i s s i i u u i i i i S S 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 i i b i i b i i c= 电流电流 i i c 受电受电 流流 i i b 控制控制 一条支路的一条支路的电压电压（或（或电流电流）受另一）受另一 条支路的条支路的 电压电压（或（或电流电流）控制。）控制。 被控支路被控支路 电压电压 电流电流 控制支路控制支路 电压电压 电流电流 VCCS VCVS CCCS CCVS i i b i i b i i c= 电流电流 控制控制 的电的电
15、 流源流源受控源受控源 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 受控源的电路模型受控源的电路模型 + u u u u VCVSCCVS + ki i R i i u u gu u VCCS R i i i i CCCS 图中的图中的、 没有单位，没有单位，k的单位是的单位是，g的单位是的单位是S。 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 注意事项：注意事项： 1、控制支路、被控支路、控制支路、被控支路 及参考方向在电路图及参考方向在电路图 中一定要标清楚。中一定要标清楚。 2、控制支路控制量的参、控制支路控制量的参 考方向改变，被控量考方向改变，
16、被控量 的参考方向也要相应的参考方向也要相应 改变。改变。 u uS + + - - + i i i i R2 R1 R3 R4 u uS + + - - + i i i i R2 R1 R3 R4 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 3、变换电路时，控制支路不能变换掉。、变换电路时，控制支路不能变换掉。 u uS + + - - + i i i i R2 R1 R3 R4u uS + + - - + i i R1 R4 R R2 2RR3 3 4、受控源不是独立电源受控源不是独立电源。受控源不能单独在电路中。受控源不能单独在电路中 起起“激励激励”作用作用。 可靠
17、性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 前面我们研究的是每一个元件上电压与前面我们研究的是每一个元件上电压与 电流的约束关系，而基尔霍夫定律给出的是电流的约束关系，而基尔霍夫定律给出的是 元件的相互连接给支路电流之间和支路电压元件的相互连接给支路电流之间和支路电压 之间带来的约束关系。之间带来的约束关系。 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 一、名词：一、名词： 1、支路支路每一个二端元件就是一条支路。常把流过同一每一个二端元件就是一条支路。常把流过同一 个电流的几个元件的串联组合称为一条支路。个电流的几个元件的串联组合称为一条支路。 2、结点结
18、点支路的连接点。常把三条或三条以上支路的连支路的连接点。常把三条或三条以上支路的连 接点称为结点。接点称为结点。 4、网孔网孔内部不包含支路的回路。内部不包含支路的回路。 3、回路回路由支路构成的闭合路径。由支路构成的闭合路径。 u u + + - - R L C R R2 2 u u + + - - R R1 1 R R3 3 R R4 4 R R6 6 R R5 5 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 二、基尔霍夫电流定律（二、基尔霍夫电流定律（KCL） 任一时刻，对任一结点，任一时刻，对任一结点， 所有流出结点的支路电所有流出结点的支路电 流的代数和恒等于零。
19、流的代数和恒等于零。 设：流出结点的电流为设：流出结点的电流为“+”，流入为，流入为 “-” 结点结点a: I4 I5+I6=0 结点结点b: I1+I2+I3+I4=0 I4+I5=I6 I1=I2+I3+I4 I出 出= I入入 i i 出 出= i i 入入 i i = 0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 R a b 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 例：例： I1 I2 I3 I4 I5 I6 R a b 若：若：I1=5A,I2=2A, I3= 3A,R=1 求：求：Uab I4=I1I2I3= 5 2 (3)=6(A) Uab= I4R= 6(V)
20、 KCL的推广：的推广： 结点结点a+结点结点b I1+I2+I3 I5+I6=0 电流参考方向与实际方向相反电流参考方向与实际方向相反 电流从结点流出电流从结点流出 i i a i i b i i c i i a+ i + i b+ i + i c= = 0 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 三、基尔霍夫电压定律（三、基尔霍夫电压定律（KVL） u u 2 + + - - + + - - u u 1 A A R R1 1 R R2 2 R R3 3 R R4 4 B B C C E E F F u u AB u u BC D D u u CD u u AF 任一
21、时刻，沿任一任一时刻，沿任一 回路，所有支路电回路，所有支路电 压的代数和恒等于压的代数和恒等于 零。零。 u u =0 u u 升 升= u u 降降 u uAB+ u uBC + u uCD + u u2 u u1 u uAF =0 u uAB+ u uBC + u uCD +u u2 = u u1 + u uAF i i 1R1+i i 2R2+i i 3R3 i i 4R4= u u2 + u u1 i i R= u u S i i 1 i i 2 i i 3 i i 4 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 KVL的推广：的推广： 非闭合回路非闭合回路 u
22、uCD + u u2 = u uCE 例例1 求：求：U=？ 解：由解：由KCL有有 I1+I22I1IS=0 其中其中 U 6 I1= = U 6 + U 2 U 3 4=0 U=12V U 2 I2= = u u 2 + + - - + + - - u u 1 A A R R1 1 R R2 2 R R3 3 R R4 4 B B C C E E F F u u AB u u BC D D u u CD u u AF u u CE + + I2 I1 2I1 IS=4A=4A U 2 6 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 例例2 + + 3V 5 0.05u
23、u 1 1 + a a20 b b c c 2A u u 1 1 求：求：u u c b=？ 解：解：u u 1=25=10V u u ac=0.051020 =10V u u cb= u u ac+ u u ab= 10 3= 13V 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 例例3 已知：已知：UAB=5V，求：求：u uS S I1 I3 I2 I 解：解： UAB=5V I2=0 根据根据KVL: UAB=I31+(10+I3)1=5 I1=10A I3= 2.5A I=I1+I3=7.5A u u s=I1+UAB=7.5+5=12.5V + + + + 10A
24、 1 u uS S A 1 1 1 5V B C D UAC=5V UCB=0V I1 I3 I + + + + 10A 1 u uS S A 1 1 5V B C D 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 例例4 + + u uS S i i 1i i b i i e i i b u u 0 u u 1 R R L L r rbe Re Rb RS 求：电压放大倍数求：电压放大倍数 Au u= u u 0 u u1 解：解： u u0= i i bR L L u u 1=i i brbe+i i eRe =i i brbe+(1+)Rei i b =rbe+(1+)
25、Re i i b rbe+(1+)Re R L L Au u= = u u 0 u u1 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 例例5 求：求：u u1和和u u2 解：对电路图分析解：对电路图分析 可以看出：关可以看出：关 键是求键是求i i 。 由由KCL: i = i = 0.5 u u1+ = u+ = u1 2 u u1 u u2=u=u1 2 i = i i = i 2 i = i = i i由由KVL: 由由KCL: i + i + 1 = 0 4 u u2 即：即：i i i i 1 = 0 1 4 i i = = A 4 3 + + + i i 0.
26、5u u1 u u1 u u 2 2i i 4 1A 2 u u1= = V 4 3 u u2= = V 4 3 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 补充：补充：电路中电位的概念和计算电路中电位的概念和计算 设：设：b为参考点为参考点 （令（令b点电位为零）点电位为零） Ub=0 则：则： Ua=Uab=60V Uc=Ucb=140VUd=Udb=90V 若令若令a为参考点（令为参考点（令a点电位为零）点电位为零） Ua=0 则：则： Ub= 60VUc=80V Ud=30V + + + + 4A 5 90V 140V 6 20 6A 10A a b c d 可靠性
27、与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 可见：可见： 1、电路中某一点的电位等于该点与参考、电路中某一点的电位等于该点与参考 点之间的电压。选择的参考点不同，点之间的电压。选择的参考点不同， 各点电位也不同。各点电位也不同。电位是相对值电位是相对值。 2、不管参考点如何选择，两点之间的电、不管参考点如何选择，两点之间的电 压总是不变的。压总是不变的。 电压是绝对值电压是绝对值。 如令如令a或或b为参考点时，为参考点时，Ucd=Uc-Ud= 50V 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 电子技术中电路的另一种形式：电子技术中电路的另一种形式： + +
28、+ + 4A 5 90V 140V 6 20 6A 10A a b c d +90V 5 +140V 20 6 6A 10A 4A 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 一、基本要求一、基本要求 1、掌握电路模型、理想元件的概念。理解电压（电、掌握电路模型、理想元件的概念。理解电压（电 位）、电流、电荷、功率和能量的物理意义。位）、电流、电荷、功率和能量的物理意义。 深刻理解参考方向的概念。深刻理解参考方向的概念。 2、掌握元件的伏安特性和基尔霍夫电流定律及电压定、掌握元件的伏安特性和基尔霍夫电流定律及电压定 律。牢记两类约束关系是电路分析的基本依据。律。牢记两类约束
29、关系是电路分析的基本依据。 3、会计算电阻、独立电源和受控电源的功率，会、会计算电阻、独立电源和受控电源的功率，会 根据两类约束关系分析简单电路。根据两类约束关系分析简单电路。 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 二、重要概念二、重要概念 1、电路元件性质的约束。也称电路元件的伏安、电路元件性质的约束。也称电路元件的伏安 关系，它仅与元件性质有关，与元件在电路关系，它仅与元件性质有关，与元件在电路 中的连接方式无关。中的连接方式无关。 2、电路连接方式的约束。这种约束关系则与构成、电路连接方式的约束。这种约束关系则与构成 电路的元件性质无关。电路的元件性质无关。KC
30、L、KVL是概括这是概括这 种种 关系的基本定律。关系的基本定律。 3、受控源是一种电源，但不能作为独立的激励。、受控源是一种电源，但不能作为独立的激励。 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 电路分析方法之一电路分析方法之一 等效变换等效变换 二端二端 网络网络 N2 u u 2 i i 2 则：则：N1和和N2可相互替代。可相互替代。 N1与与N2可以等效变换。可以等效变换。 二端二端 网络网络 N1 u u 1 i i 1 若：若：u u1=u u2，i i 1=i i 2； 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 三端网络时：三端网络时
31、： 三端网络三端网络 N1 1 2 3 i i 1 i i 2 i i 3 u u 12 u u 23 u u 31 若：若：u u 12=u u12 u u 23=u u23 u u 31=u u31 i i 1=i i 1 i i 2=i i 2 i i 3=i i 3 N1与与N2可以等效变换。可以等效变换。 1 i i 1 u u 12 u u 23 u u 31 2 3 i i 2 i i 3 三端网络三端网络 N2 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 两个电路互为等效是指：两个电路互为等效是指： （1）两个结构参数不同的电路在端子上有相同）两个结构参数不
32、同的电路在端子上有相同 的电压、电流关系，因而可以互相代换；的电压、电流关系，因而可以互相代换； 应用等效电路的概念，可以把由多个元件组应用等效电路的概念，可以把由多个元件组 成的电路化简为只有少数几个元件甚至一个元成的电路化简为只有少数几个元件甚至一个元 件组成的电路，从而使所分析的问题得到简化。件组成的电路，从而使所分析的问题得到简化。 （2）代换的效果是不改变外电路（或电路未变）代换的效果是不改变外电路（或电路未变 化部分）中的电压、电流和功率。化部分）中的电压、电流和功率。 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 注意：注意： 等效只是针对外电路而言，等效只是针
33、对外电路而言， 对其内部电路是不等效的。对其内部电路是不等效的。 22 i i u u 1 i i u u 对外等效，但内对外等效，但内 部电流不等效部电流不等效对外等效，但内部电压不等效对外等效，但内部电压不等效 应用电路等效变换的方法分析电路时，只可用变换后应用电路等效变换的方法分析电路时，只可用变换后 的电路求解外部电路的电压、电流；求解内部电路的电压、的电路求解外部电路的电压、电流；求解内部电路的电压、 电流时要在原电路中求解。电流时要在原电路中求解。 5 u u i i S S i i i i i i S S u u 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 R
34、=R1+R2 U1= U R1+R2 R1 u u i i R R1R2 i i u u 1u u 2 u u u u i i i i 1 i i 2 R1R2 R u u i i 1 R = 1 R1+ 1 R2 或：或：R= R1+R2 R1R2 或：或：G=G1+G2 I1= I R1+R2 R2 式中式中G、G1、G2为为R、R1、R2的电的电 导，导，G的单位为：的单位为：西门子西门子 S 。 U2= U R1+R2 R2 I2= I R1+R2 R1 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 等电位点的概念等电位点的概念: u u + + RR 2R2R ab
35、 a、b为自为自 然等电位点然等电位点 Ua=Ub 可见：可见：自然等电自然等电 位点之间可以看位点之间可以看 成短路，也可以成短路，也可以 看成断路。看成断路。 u u + + R R 2R2R ab I=0 u u + + RR 2R2R ab I=0 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 强迫等电位点强迫等电位点 UaUb Ua=Ub a、b为强为强 迫等电位点迫等电位点 利用自然等电位点的概念可以简化电路。利用自然等电位点的概念可以简化电路。 u u + + R 2R 2R R ab u u + + R 2R 2R R ab I0 可靠性与系统工程学院可靠性与
36、系统工程学院 学生会整理学生会整理 例例1 ab c d 若以若以d为参考点，为参考点， 则则Ua=Ub=Uc； ；a、 、 b、c为自然等电为自然等电 位点。位点。 1 + + 10V 22 0.5 I=？ + + 10V + + 10V + + I=？ 0.5 221 10V I=10A 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 例例2 a b c d d e RRRR RR RR RRRR c d e RR RR R R R R R R R R a b 求：求：Rab=? Rab= R 3 2 图中图中c、d、e为为 自然等电位点；自然等电位点； 电路可变换为：电路
37、可变换为： 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 R R1 1R R2 2 R R3 3 R R4 4 R R5 5 1 23 4 a b R Rab ab=? =? Y Y 可见：可见：对于复杂电路，对于复杂电路， 应用电阻应用电阻Y 1 4 R R3 3 R R4 4 R R1 1 R R2 2 R R3 3 a b 23 a b 1 3 4 R R2 2 R R4 4 R R14 14 R R13 13 R R34 34 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 电阻电阻Y i i 1 i i 2i i 3 u u 12 u u 23 u
38、u 31 1 32 R R1 1 R R2 2R R3 3 1 i i 1 u u12 u u23 u u31 23 i i 2 i i 3 R R12 12 R R23 23 R R31 31 u u 12=u u12 u u 23=u u23 u u 31=u u31 i i 1=i i 1 i i 2=i i 2 i i 3=i i 3 等效条件等效条件 u u12=i i 1R1i i 2R2 u u23=i i 2R2i i 3R3 u u31=i i 3R3i i 1R1 解出解出 i i 1 = = u u12 R12 u u31 R31 i i1= i i2= i i3= 令令
39、 i i 2 = = u u23 R23 u u32 R32 i i 3 = = u u31 R31 u u23 R23 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 Y i i 1 i i 2i i 3 u u 12 u u 23 u u 31 1 32 R R1 1 R R2 2R R3 3 R12= R1R2+R2R3+R3R1 R3 形电阻形电阻= 三个电阻相等时：三个电阻相等时： R =3RY R23= R1R2+R2R3+R3R1 R1 R31= R1R2+R2R3+R3R1 R2 1 i i 1 u u12 u u23 u u31 23 i i 2 i i 3
40、R R12 12 R R23 23 R R31 31 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 Y i i 1 i i 2i i 3 u u 12 u u 23 u u 31 1 32 R R1 1 R R2 2R R3 3 R1= R12+R23+R31 R12R31 Y形电阻形电阻= RY= R 1 3 三个电阻相等时：三个电阻相等时： R2= R12+R23+R31 R12R23 R3= R12+R23+R31 R23R31 1 i i 1 u u12 u u23 u u31 23 i i 2 i i 3 R R12 12 R R23 23 R R31 31 可靠性
41、与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 一、电压源的串、并联一、电压源的串、并联 + u u1u u2u u3 + u u u=uu=u1+ u+ u2+ u+ u3 理想电压源并联的条件：理想电压源并联的条件： 1、电压源的极性相同；、电压源的极性相同； + + 2、电压源的大小相同。、电压源的大小相同。 + u u u u1 u u2u u3 u=uu=u1= u= u2= u= u3 i = i i = i 1+ i + i 2+ i + i 3 i i 1 i i 2i i 3i i 理想电压源并联使用理想电压源并联使用 时可以增大输出电流，即：时可以增大输出电流，即
42、： 增大输出的功率。增大输出的功率。 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 二、电流源的串、并联二、电流源的串、并联 i i 1i i 2 i i 3i ii = i i = i 1+ i + i 2 i i 3 i i 1 i i 2 i i 3 i iu u u u1 u u2 u u3 u= uu= u1+ u+ u2+ u+ u3 i = i i = i 1= i = i 2= i = i 3 理想电流源串联的条件：理想电流源串联的条件： 1、电流源的极性相同；、电流源的极性相同； 2、电流源的大小相同。、电流源的大小相同。 理想电流源串联使用理想电流源串联使
43、用 时可以增大输出电压，即：时可以增大输出电压，即： 增大输出的功率。增大输出的功率。 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 三、含有理想电压源、电流源电路的等效变换三、含有理想电压源、电流源电路的等效变换 + u u R 负负 载载 + u u i i 负负 载载 + u u 负负 载载 i i 负负 载载 i i R负负 载载 i i + u u 负负 载载 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 例：例： + i i S2 i i S1 i i 3 u uS1 R1 R3 求：求：i i 3 及两个电流源及两个电流源 发出的功率。发出的功
44、率。 解：解：求求i i 3 时电路可以简化为：时电路可以简化为： i i S2i i S1R3 i i 3 i i 3= i = i S2 i i S1u u R = = (i i S2 i i S1)R3 3 u u1 u u2 电流源的功率是内部电路，应在原电路中求解。电流源的功率是内部电路，应在原电路中求解。 Pi i =u u1i i s1= (R1+R3)i i s1R3i i s2 i i s1 S1 Pi i =u u2i i s2= (i i s2 i i s1)R3u us1 i i s2 S2 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 + u uS
45、i iS i i 1i i 2 R1 R2 求：求：i i 1、i i 2 N1N2 解解:方法一：方法一： 将将N1变换成电流源；变换成电流源； i i 2=i i 1+i i S R2R1 1 i iS i i 1i i 2 i iS i i 1=i i 2i i Si i 2= (i i S+ ) R1 1 +R2 R1 1 i iS 方法二：方法二： 将将N2变换成电压源；变换成电压源； u uS R1 u uS + + i i 1 R2 2 i i 1= R1+ u uSu uS R2 2 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 电压源与电流源变换公式：电压源
46、与电流源变换公式： i i Su u i i G 2 2 变换条件变换条件 u u = u u i i = i i u uS R i i = = u uS u u R u u R i i =i i Su u G 令令 i i S= u uS R G= 1 R电压源电压源 电流源电流源 即：即：i i S为电压源的短路电流；电阻不变。为电压源的短路电流；电阻不变。 电流源电流源 电压源电压源 u uS=i i SRR= 1 G 即：即：u u S为电流源的开路电压；电阻不变。为电流源的开路电压；电阻不变。 + u uS R u u i i 1 1 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会
47、整理学生会整理 注意：注意： 1、电压源、电流源变换前后要保证对外的电压、电压源、电流源变换前后要保证对外的电压、 电流大小、方向均不改变。电流大小、方向均不改变。 2、变换只是对外等效，对内部不等效。、变换只是对外等效，对内部不等效。 3、理想电压源、理想电流源之间不能变换。、理想电压源、理想电流源之间不能变换。 4、含有受控源时，不能把受控源的控制支路变、含有受控源时，不能把受控源的控制支路变 换掉。换掉。 5、独立源变换后仍是独立源，受控源变换后仍、独立源变换后仍是独立源，受控源变换后仍 是受控源。是受控源。 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 例例1： +
48、+ 6V 2A 3V I 3 6 1 3 1 2A 试利用电源试利用电源 的等效变换的等效变换 求求I。 + + 2A 2A 3 6 1 1 3 2V 3V I 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 续前：续前： + + 4A 2 1 1 3 2V 3V I + + 1 1 3 2V 3V I + 2 8V 2A3 1A31 I 3A 1.5 1 I I= A 9 5 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 例例2： 2I 1A I 2 2 8 求：电流求：电流I=？ 解：将左边受控电流解：将左边受控电流 源变换为受控电源变换为受控电 压源。压
49、源。 + 1A 8 I 2 2 4I 1A 8 I 4I 不能变换不能变换 成电压源成电压源 I=0.5A 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 无独无独 立源立源 N + u u i i 输入电阻输入电阻 Rin = u u i i Rin N 一端口网络一端口网络 (二端网络二端网络) 含源、无源含源、无源 当一端口内仅含电阻时，利用电阻的串、并联或电当一端口内仅含电阻时，利用电阻的串、并联或电 阻的阻的Y变换，变换，便可求出它的等效电阻。便可求出它的等效电阻。 R1 R2 R3 R4R + u u i i 等效电阻等效电阻 R=R1+R2/(R3+R4) (电压
50、、电流法电压、电流法) 外加电源时；外加电源时；Rin = = R1+R2/(R3+R4) u u i i 输入电阻输入电阻 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院 学生会整理学生会整理 等效电阻等效电阻=输入电阻输入电阻 输入电阻输入电阻=一端口网络端口一端口网络端口 电压与电流的比值电压与电流的比值 等效电阻等效电阻=可以替代一端口可以替代一端口 网络的一个电阻网络的一个电阻 二者二者 含义含义 不同不同 例例1： 2 2 I1 4I1 求：输入电阻求：输入电阻Rin Rin = 2/2=1 用电压、电流法：用电压、电流法： U I I= I1 4I1 U 2 U 2 U 2 U 2 =
