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1、1,第 十 讲,2,第四章 分解方法与单口网络,4-1 分解的基本步骤 4-2 单口网络的电压电流关系 4-3 置换定理 4-4 单口网络的等效电路 4-5 一些简单的等效规律和公式 4-6 戴维南定理 4-7 诺顿定理 4-8 最大功率传递定理 4-9 T型网络和型网络,3,本章教学要求,1、掌握分解方法的基本步骤; 2、熟练掌握单口网络的电压电流关系; 3、掌握置换定理、戴维南定理、诺顿定理、 最大功率传递定理等电路基本定理; 4、熟练掌握单口网络的等效电路; 5、掌握T型网络和型网络的等效变换。,4,本次课教学要求,1、掌握单口网络等效电路的求解方法; 2、熟练掌握电压源、电流源、电阻等
2、基本电路元件串、并联的等效电路。,重点 单口网络的等效电路,难点 含受控电源的单口网络的等效电路,5,4.4 单口网络的等效电路,4.4.1 等效的定义,等效电路:伏安特性完全相同的各单口网络。 等效单口网络在u-i平面上的伏安特性曲线完全重叠。,单口网络的等效变换:电路结构改变但伏安特性不变的电路变换,即将N1单口网络变换成一个VCR相同的N2单口网络, N2一般是较为简单的单口网络。,6,注意事项,(1) N1与N2等效是对外电路而言的;,(2)等效指两单口网络完全相同, N1与N2对任意外电路等效,而不是对某一特定的外电路等效;,(3)等效变换与置换的差别:置换是基于伏安特性某一点的等效
3、变换,即置换是有条件的等效变换。,7,举例:,U=12-4I,5,12,0,3,5,U,I,U= 5-I,此例说明:两个不同的 网络虽然接同一负载后, 两负载上的电压、电流 均相同。但两网络并不 一定是等效的。从此例 可更进一步理解“等效” 的含义。出现上述结果 的原因是电阻的伏安特 性曲线与两个不同网络 的伏安特性曲线交于了 同一点。,U= 8I/7,8,4.4.2 简单的等效变换,1、电阻的串、并联,电阻的串联,等效电阻为:,9,电阻(导)的并联,若有n个电阻(导)并联,等效电阻(导)为,10,两电阻串联:,两电阻并联:,11,实际电压源(非理想电压源),2、实际电压源、电流源的互换,伏安
4、关系,Rs 越小,直线越平,越接近理想电压源,12,实际电流源(非理想电流源),伏安关系,G0 越小,R0越大,直线越垂直,越接近理想电流源,13,两种实际电源的等效变换,两个电路等效,即两个电路的伏安关系式相同,比较以上两式,有,50V,5,10A,5,可见:两个电路中的U=45V,当然电流I=1A。 但是,两个电路5中的电流则不相同。这说明:所谓“等效”是指所接负载(外电路)的等效。,注意:,理想电压源(内阻为0)和理想电流源(内阻为)之间不可等效变换。,14,3、含受控源电路的等效变换,几条规则:,在含独立源和受控源的电路中,受控电源一样可进行电源等效变换,变换后仍为受控源。注意在化简过
5、程中,应保留控制量。 受控电源可以被看作一个电阻,若电路中无独立源,整个电路可以等效为一个电阻。 按照关联方向计算,受控电源的等效电阻为正,则消耗能量;为负,则输出能量。,15,例1:求图示电路的等效电路。,U =3 +3I - 4U,U = 0.6 I + 0.6 根据伏安关系式可画出等效电路。,1,16,例2:求图示电路的等效电路。,U =3I - 4U,U = 0.6 I 根据伏安关系式可画出等效电路。,1,17,例3,列伏安关系:,求图示电路的等效电阻。,在端口加电压和电流;,18,例4,列伏安关系:,求图示电路的等效电阻。,在端口加电压和电流;,19,例5,列伏安关系:,求图示电路的
6、等效电阻。,在端口加电压和电流;,20,例6,+ U -,列伏安关系:,求图示电路的等效电路。,10,A,B,I,+ -,5V,- +,0.5U1,- U1 +,用电源变换化简电路;,在端口加电压和电流,21,受控电源的视在阻抗分析法及例4-9、4-10的说明,在例4-9(P125)中,受控电流源与和它并联的电阻电流相同,故其电阻也是1K,故总电阻为1.5 K。,方法特点:先求受控电源的视在电阻,在例4-10(P126)中,电阻R1的电压为(1-)u,受控 电压源的电压是电阻R1电压的 倍,故其等效电 阻为 ,进而可求出总电阻。,22,经变换后,受控电流源的等效电阻为:,例4-10 如果采用受
7、控电压源-电流源等效变换的方法,计算将更简便。,总等效电阻为:,23,4.5 一些简单的等效规律和公式,1、电压源的串联和并联,电压源的串联,电压源的并联,并联条件:(1)Us1 =Us2,(2)极性一致,24,2、电流源的并联和串联,电流源并联,电流源串联,串联条件:(1)Is1 =Is2,(2)方向一致,25,3、电压源与其它元件并联,表示其它元件及其组合 或是一个子电路等。,与电压源并联的单口网络,对外电路都是多余的。,26,电压源与其它元件并联举例,此例说明: 对10电阻而言, 与电压源并联的 任何元件或子电 路均可去掉!,27,电流源与其它元件串联,表示其它元件及其组合 或是一个子电路等。,与电流源串联的单口网络,对外电路都是多余的。,28,U=30V,电流源与其它元件串联举例,10,此例说明: 对10电阻而言, 与电流源串联的 任何元件或子电 路均可去掉!,29,求如图所示电路的等效电路。,例1,30,例2,试将图示电路变成关于A、B的电流源模型。,31,课外作业,PP.152-153 4-9, 4-13, 4-14,END,
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