教案 2-1电路等效及电阻连接等效.doc
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1、 第二章 电阻电路的等效变换1讲授 板书 1、了解电路的等效变换概念; 2、掌握电阻的串联、并联和混联; 3、熟悉电阻的Y形连接和D形连接的等效变换。电阻的串联、并联和混联 电阻的Y形连接和D形连接的等效变换1. 组织教学 5分钟3. 讲授新课 70分钟1)电路的等效变换概念 15 2)电阻的串联、并联和混联 35 3)电阻Y和D连接的等效变换 202. 复习旧课 5分钟 基尔霍夫定律4. 巩固新课 5分钟5. 布置作业 5分钟一、 学时:2二、 班级:06电气工程(本)/06数控技术(本)三、 教学内容:讲授新课:第二章 电阻电路的等效变换(电路等效及电阻连接等效)21 引言1电阻电路仅由电
2、源和线性电阻构成的电路称为线性电阻电路(或简称电阻电路)。2分析方法 (1)欧姆定律和基尔霍夫定律是分析电阻电路的依据;(2)对简单电阻电路常采用等效变换的方法,也称化简的方法22 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
3、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)需要明确的是:上述等效是用以求解A部分电路中的电流、电压和功率,若要求图(a)中B部分电路的电流、电压和功率不能用图(b)等效电路来求,因为,B电路和C电路对A电路来说是等效的,但B电路和C电路本身是不相同的。结论:(1)电路等效变换的条件: 两电路具有相同的VCR;(2)电路等效变换的对象: 未变化的外电路A中的电压、电流和功率;(3)电路等效变换的目的: 化简电路,方便计算。23 电阻的串联、并联和串并联1. 电阻串联( Series Connection of Resistors )(1)电路特
4、点 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: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
5、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21 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)()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。2. 电阻并联 (Parallel Connection)(1) 电路特点图示为n个电阻的并联,设电压、电流参考方向关联,由基尔霍夫定律得电路特点: (a) 各电阻两端分别接在一起,根据KVL知,各电阻两端为同一电压;(b) 根据KCL,电路的总电流等于流过
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