用網(wǎng)絡等效簡化電路分析-文庫吧
2025-04-20 15:33 本頁面
【正文】 漸到零 ， 其中當負載電阻與電源內(nèi)阻相等時 ， 電流等于最大值的一半 。 2． 當負載電阻由零逐漸增大時 ， 負載電壓由零逐漸增加到最大值 uoc=us， 其中當負載電阻與電源內(nèi)阻相等時 ， 電壓等于最大值的一半 。 3．當負載電阻與電源內(nèi)阻相等時，電流等于最大值的一半，電壓等于最大值的一半，負載電阻吸收的功率達到最大值，且 pmax=。 負載電阻變化時電流呈現(xiàn)的非線性變化規(guī)律 ， 可以從普通萬用表的電阻刻度上看到 。 萬用表電阻擋的電路模型是一個電壓源和一個電阻的串聯(lián) 。 當我們用萬用表電阻擋測量未知電阻時 ， 應先將萬用表短路 ， 并調(diào)整調(diào)零電位器使儀表指針偏轉(zhuǎn)到 0?處 ， 此時表頭的電流達到最大值 ， 儀表指針滿偏轉(zhuǎn) 。當去掉短路線時 ， 萬用表指針應該回到 ∞處 ， 此時表頭的電流為零 。 圖 2－ 6 當萬用表接上被測電阻時 ， 隨著電阻值的變化 ， 表頭的電流會發(fā)生相應的變化 ， 指針偏轉(zhuǎn)到相應位置 ， 根據(jù)表面的刻度就可以直接讀出被測電阻器的電阻值 。 細心的讀者可以注意到一種特殊情況 ， 當被測電阻值剛好等于萬用表電阻擋的內(nèi)阻時 ， 電流是滿偏轉(zhuǎn)電流的一半 ， 指針停留在中間位置 。反過來 ， 根據(jù)萬用表電阻擋刻度中間的讀數(shù)就可以知道其內(nèi)阻的數(shù)值 ， 例如 500型萬用表指針停留在中間位置時的讀數(shù)是10， 當使用 1k電阻擋時的內(nèi)阻是 10k?， 使用 100電阻擋時的內(nèi)阻是 1k?， 以此類推 。 二 、 電阻分流電路 圖 2－ 7表示一個電流源向兩個并聯(lián)電阻供電的電路，下面對這個電阻并聯(lián)電路進行分析，得出一些有用的公式。 對圖 2－ 7所示分流電路列出 KVL方程 21 uuu ??列出 KCL方程 21 iii ??圖 2－ 7 列出 VCR方程 222111 uGiuGiii S ??? 將電阻元件的歐姆定律代入 KCL方程，得到電壓 u的計算公式 21S21221121 )(GGiuuGGuGuGiii??????? ＝ 將它代入電阻元件的歐姆定律，得到計算電阻電流的分流公式 S2122S2111 iGGGiiGGGi????用電阻參數(shù)表示的兩個并聯(lián)電阻的分流公式為 S2112S2121 iRRRiiRRRi????一般來說， n個電阻并聯(lián)時，第 k個電阻中電流可按以下分流公式計算 2)(2 S1－iGGi nkkkk???圖 2－ 7 分流公式表示某個并聯(lián)電阻中電流與總電流之間的關(guān)系。分流公式說明電阻電流與其電導值成正比例，電導增加時其電流也增大。 值得注意的是電阻并聯(lián)分流公式是在圖 2－ 7電路所示的電流參考方向得到的，與電壓參考方向的選擇無關(guān)，當公式中涉及的電流變量 iS或 ik的參考方向發(fā)生變化時，公式中將出現(xiàn)一個負號。 2)(2 S1－iGGi nkkkk???167。 2－ 2 電阻單口網(wǎng)絡 單口網(wǎng)絡：只有兩個端鈕與其它電路相連接的網(wǎng)絡，稱為二端網(wǎng)絡。當強調(diào)二端網(wǎng)絡的端口特性，而不關(guān)心網(wǎng)絡內(nèi)部的情況時，稱二端網(wǎng)絡為單口網(wǎng)絡，簡稱為單口 (Oneport)。 電阻單口網(wǎng)絡的特性由端口電壓電流關(guān)系 (簡稱為 VCR)來表征 (它是 ui平面上的一條曲線 )。 N1 N2 等效 VCR相同 等效單口網(wǎng)絡：當兩個單口網(wǎng)絡的 VCR關(guān)系完全相同時，稱這兩個單口是互相等效的。 單口的等效電路：根據(jù)單口 VCR方程得到的電路，稱為單口的等效電路 [如圖 (b)和圖 (c)所示 ]。單口網(wǎng)絡與其等效電路的端口特性完全相同。 利用單口網(wǎng)絡的等效來簡化電路分析：將電路中的某些單口網(wǎng)絡用其等效電路代替時，不會影響電路其余部分的支路電壓和電流，但由于電路規(guī)模的減小，則可以簡化電路的分析和計算。 圖 2－ 1 一 、 線性電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 1．線性電阻的串聯(lián) 兩個二端電阻首尾相連，各電阻流過同一電流的連接方式，稱為電阻的串聯(lián)。圖 (a)表示 n個線性電阻串聯(lián)形成的單口網(wǎng)絡。 圖 210 用 2b方程求得端口的 VCR方程為 RiiRRRRiRiRiRiRuuuuunnnn????????????????????????? )( 321332211321其中 ????nkkRiuR1 上式表明 n個線性電阻串聯(lián)的單口網(wǎng)絡，就端口特性而言，等效于一個線性二端電阻，其電阻值由上式確定。 2． 線性電阻的并聯(lián) 兩個二端電阻首尾分別相連 ， 各電阻處于同一電壓下的連接方式 ， 稱為電阻的并聯(lián) 。 圖 (a)表示 n個線性電阻的并聯(lián) 。 圖 211 求得端口的 VCR方程為 其中 上式表明 n個線性電阻并聯(lián)的單口網(wǎng)絡，就端口特性而言，等效于一個線性二端電阻，其電導值由上式確定。 GuuGGGGu
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