受控源和电阻等效变换

1受控源和电阻等效变换电压的参考方向标定方式约定：是一种任意选定的方向.当u>0时参考方向与实际方向一致；当u<0时参考方向与实际方向相反...uABu+_“+”为高电位端“－”为低电位端uAB1.2电路的基本物理量及其参考方向第1页/共54页电压与电流的关联参考方向电流与电压的参考方向一致则称为关联参考方向，反之则为非关联参考方向...iABu+_1.2电路的基本物理量及其参考方向第2页/共54页功率的计算..iABu+_..iABu+_1.2电路的基本物理量及其参考方向当p>0时，吸收功率当p<0时，发出功率第3页/共54页电阻功率的计算..iu+_R..iu+_R1.3电阻元件第4页/共54页独立电源实际电压源Us+_RsI..U+_实际电流源IsGsI..U+_第5页/共54页基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律：KCL约定：流入取负，流出取正.KCL的另一种表达方式：流入节点的电流之和=流出该节点的电流之和..i1i2i3i4i5第6页/共54页基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律推广：节点→封闭面（广义节点）例：已知i1、i2求i3....i1i2i3i5i6i8i4i7abcd第7页/共54页基尔霍夫定律基尔霍夫电压定律：KVL约定：电压降与回路绕行方向一致取正，反之取负u1+_u3+_u2+_u4+_第8页/共54页基尔霍夫定律含电流源的电路1、在电流源两端任意假设一个电压.2、暂时把它当作电压源处理，列写方程_+U_+R1R2R3US2US1IS++__I1I2I3第9页/共54页第1章电路的基本概念与基本定律电路和电路模型电路的基本物理量及其参考方向1.3电阻元件1.4独立电源1.5基尔霍夫定律1.6电位的计算1.7受控源目录第10页/共54页1.6电位的计算4A_140V+20Ω90V+_6Ω6Ac10A5Ωadb1:离开参考点讨论电位没有意义.第11页/共54页1.6电位的计算4A_140V+20Ω90V+_6Ω6Ac10A5Ωadb2:参考点选取的不同，各点的电位值也不同，但是任意两点之间的电压值是不变的.第12页/共54页1.6电位的计算4A_140V+20Ω90V+_6Ω6Ac10A5Ωadb4A+140V20Ω+90V6Ω6Ac10A5Ωadb简化图:第13页/共54页1.6电位的计算4A_140V+20Ω90V+_6Ω6Ac10A5Ωadb各节点电位:第14页/共54页1.6电位的计算例电路如图(a)所示。试求开关S断开后，电流I和b点的电位。第15页/共54页1.6电位的计算再根据KVL求得b点的电位我们可以用相应电压源来代替电位，画出图(b)电路，由此可求得开关S断开时的电流I第16页/共54页1.6电位的计算例电路如图所示。电压表的读数为28V，求a、b、c、d、e各点的电位Ua、Ub、Uc、Ud、Ue和Us2。+_I+_abcdV_+eUS2+_...f18V5V5Ω3Ω6Ω10Ω第17页/共54页受控源受控源受控源是一种非常有用的电路元件，常用来模拟含晶体管、运算放大器等多端器件的电子电路。从事电子、通信类专业的工作人员，应掌握含受控源的电路 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 .第18页/共54页受控源i1R1R2i2第19页/共54页受控源若一个电源的输出电压（电流）受到电路中其它支路的电压（电流）控制时，称为受控源由两条支路构成（四端元件）控制支路:开路或短路状态；被控支路:为一个电压源或电流源，其电压或电流的量值受某一条支路电压或电流的控制。第20页/共54页受控源受控源的分类电流控制电压源（CCVS:CurrentControlledVoltageSource）—电阻量纲：转移电阻....11’22’u1=0+_i1+_i2+_u2第21页/共54页受控源受控源的分类电压控制电流源（VCCS:VoltageControlledCurrentSource）—电导量纲：转移电导....11’22’u1+_i1=0+_u2i2第22页/共54页受控源受控源的分类电流控制电流源（CCCS:CurrentControlledCurrentSource）(无量纲)—转移电流比....11’22’u1=0+_i1+_u2i2第23页/共54页受控源受控源的分类电压控制电压源（VCVS:VoltageControlledVoltageSource）(无量纲)—转移电压比....11’22’u1+_i1=0+_i2+_u2第24页/共54页受控源CCVS：VCCS：CCCS：VCVS：r具有电阻量纲，称为转移电阻。g具有电导量纲，称为转移电导。无量纲，称为转移电流比。亦无量纲，称为转移电压比。第25页/共54页受控源当这些控制系数为常数时，被控制量与控制量成正比，这类受控源称为线性受控源本书只考虑线性受控源，并采用菱形符号来表示受控源，以便与独立电源相区别。第26页/共54页受控源i1R1R2i2三极管在一定条件下可用下图所示的模型表示：i1i2R2R1第27页/共54页受控源受控源与独立源的区别受控源则描述电路中两条支路电压和电流间的一种约束关系，它的存在可以改变电路中的电压和电流，使电路特性发生变化。独立电源可作电路的输入或激励，它为电路提供按给定时间函数变化的电压和电流，从而在电路中产生电压和电流。当受控源的控制量一定时，受控源的特性与独立源相似。第28页/共54页受控源含受控源的回路例：已知：I1=3.5A,Ubd=5V,求：Ubc和I2对bcdb回路，设定回路方向如图：处理方法：和对应的独立源一样处理US+_I1I2U3=2I1+_abcd2Ω2Ω第29页/共54页受控源例：已知u，求us＝？解：u6Ω0.1Ω5Ω0.98ius+_+_..i第30页/共54页在一定的条件下，受控源可等效成一个电阻例题R1R2u2+_u1+_..第31页/共54页例题βiiu+_R..第32页/共54页例题iri1i1R1R2+_..第33页/共54页第2章电路的分析方法二端网络与等效变换支路电流法2.3网孔电流法2.4结点电压法2.5叠加定理2.6等效电源定理2.7负载获得最大功率的条件2.8含受控源电路的分析目录第34页/共54页第2章电路的分析方法1、线性元件：端口伏安关系为线性函数的元件。2、线性电路：由线性无源元件、线性受控源和独立源组成的电路。3、线性电阻电路：如果构成线性电路的无源元件都是线性电阻。分析线性电阻电路的三个途径1、运用等效变换法。2、系统分析法。3、运用电路定理分析。第35页/共54页等效二端网络的概念若两个二端网络N1和N2，当它们与同一个外部电路相接，在相接端点处的电压、电流关系完全相同时，则称N1和N2为相互等效的二端网络N1..ii’u+_i=i’(二端网络)uN2..ii’+_(二端网络)等效的两个二端网络相互替代，这种替代称为等效变换目的：简化电路相互等效第36页/共54页电阻的串联、并联和混联电阻的串联(Seriesconnectionofresistors)__u3..u1+u2++_u+_iR1R2R3i..u+_Req特征：流过同一电流KVL：分压公式：等效电阻：功率：第37页/共54页电阻的串联、并联和混联电阻的并联(Parallelconnectionofresistors).i.u+_Geq特征：承受同一个电压KCL：..u+_iG1G2G3i3i2i1分流公式：等效电导：功率：第38页/共54页电阻的串联、并联和混联RG对偶ui对偶串联并联对偶对偶原理：电路中某些元素之间的关系（或方程、电路等）用它们的对偶元素对应地置换后所得到的新关系（或新方程、新电路等）也一定成立。第39页/共54页电阻的串联、并联和混联R1R2R3R4R5臂支路：R1、R2、R3、R4桥支路：R5平衡条件：平衡时，R5所在的支路既可开路又可短路。每个节点联接3条支路第40页/共54页电桥平衡电桥电路R1R4R2R5R3ABCDR2R5R1R4R3ABCDR3ABCDR1R5R2R4R1R2R3R4R5BACD第41页/共54页电桥平衡举例+_ABCD18V3Ω3Ω2Ω12Ω8Ω7ΩI电桥平衡第42页/共54页电阻的串联、并联和混联电阻的混联(Seriesandparallelconnectionofresistors)..R3R2R1..Req串并联第43页/共54页电阻的串联、并联和混联电阻的混联..R1R3R2..Req串并联第44页/共54页电阻的串联、并联和混联abcd50Ω30Ω50Ω60Ω30Ω例：求等效电阻Rab和Rcd。第45页/共54页电阻的串联、并联和混联例:求Rab.......ab6Ω12Ω15Ω6Ω7Ω6Ωccd.......abcd.6Ω12Ω6Ω6Ω15Ω7Ω解:字母标注法1、在各节点处标上节点字母，短路线联接的点或等位点用同一字母标注；2、整理并简化电路，求出总的等效电阻。重点第46页/共54页电阻的串联、并联和混联例:求Rab解:字母标注法abRRRRRR0.5R0.5RabRR0.5R0.5Rcd0.5Rabcccd第47页/共54页电阻的串联、并联和混联例:求Rab........7Ω8Ω6Ω4Ω4Ω3Ωab解:第48页/共54页例:求K1、K2同时断开或同时闭合时的RAB。20Ω20Ω10Ω18Ω12Ω6Ω4Ω6ΩABK1K2答案：K1K2闭合——12.15ΩK1K2断开——32Ω电阻的串联、并联和混联第49页/共54页例3K1、K2同时断开:20Ω20Ω10Ω18Ω12Ω6Ω4Ω6ΩAB答案：K1、K2断开——32Ω第50页/共54页例3K1、K2同时闭合：答案：K1K2闭合——12.15Ω20Ω20Ω10Ω18Ω12Ω6Ω4Ω6ΩABK1K2ACDDEBB第51页/共54页例：电路如图所示,求：电压源和各电流源发出的功率.+_I121A13Aa10Vbcd电压源的吸收功率为电流源1A和3A吸收的功率分别为：第52页/共54页KCL、KVL.电位的计算.字母标注法.平衡电桥.本次课重点第53页/共54页