电工基础——直流电阻电路的分析.doc

第 二 讲? 直流电阻电路的分析 第一节 ?? 无源二端网络 学习目标： 1 ．掌握电阻串、并联特点及串、并联时电压、电流、功率情况。 2 ．掌握对混联电路的化简。 重点： 电阻串、并联时电流、电压、功率情况。 难点： 混联电路化简为一个等效电阻 一、电阻串、并联： （一）概念： 1 、二端网络：有两个端钮与其余部分连接的电路。如图 2-1-1(a) 所示。 ? 图 2-1-2(a) ?????? 图 2-1-1(b) 分类：有源二端网络：网络中含有电源；无源二端网络：二端网络只由电阻组成，不含电源。 2 、等效：电路替代前后端口上的伏安特性一致。（即对应的 U 、 I 相同）如图 2-1-1(a) 可以等效为图 2-1-1(b) 所示的电路。 （二）电阻串联： ?? 电阻串联电路图：如图 2-1-1(a) 所示，等效电路如图 2-1-1(b) 所示。 2 、电阻串联电路的特点： ?? 通过各电阻的电流相同，同为 I 。 ?? 总电压等于各电阻分电压之和。即 。 ?? 几个电阻串联的电路，可以用一个等效电阻 R 替代。 。 ?? 分压公式： ； 。 ?? 功率分配：各个电阻上消耗的功率之各等于等效电阻吸收的功率，即：  （三）电阻并联： ?? ??????图 2-1-2 (a) ??????????????????? 图 2-1- 2(b)??????????? 电阻并联电路图：如图 2-1-2 (a) 所示，等效电路如图 2-1-2(b) 所示。 ? ???????? 2 ．电阻并联电路的特点： (a) 各电阻上电压相同； (b) 各分支电流之和等于等效后的电流，即 ； (c) 几个电阻并联后的电路，可以用一个等效电阻 R 替代，即 ； 。 ※ 特殊：两个电阻并联时， ， ， (d) 分流公式： ， (e) 功率分配： ?? 负载增加，是指并联的电阻越来越多， R 并 越小，电源供给的电流和功率增加了。 例 2-1 ： 有三盏电灯并联接在 110V 电源上， UN 分别为 110V ， 100W 、 110V ， 60W 、 110V ， 40W ，求 P 总 和 I 总 ，以及通过各灯泡的电流、等效电阻，各灯泡电阻。 解： P 总 = =200W ； I 总 = ， ， 或 ， ， 二、电阻混联：串联和并联均存在 ?? 方法：利用串、并联的特点化简为一个等效电阻 2 、改画步骤： (a) 先画出两个引入端钮；（ b ）再标出中间的连接点，应注意凡是等电位点用同一符号标出） 例 2-2 ： ， ， ， ，当开关 S 1 、 S 2 同时开时或同时合上时，求 和 。 解： 当开关 S 1 、 S 2 同时开时，相当于三个电阻在串联，则 则 。 当开关 S 1 、 S 2 同时闭合时，如上图等效电路图所示。 ， 例 2-3 ： 实验室的电源为 110V ，需要对某一负载进行测试，测试电压分别为 50V 与 70V ，现选用 120 Ω 、 1.5A 的滑线变阻器作为分压器，问每次滑动触点应在何位置？此变阻器是否适用？ 解： 当 时， ???? ， ， 1.5A 此变阻器适用。 当 时， ? ， 1.5A 此变阻器适用。 但当 U 2 70V 时， I 2 可能就要大于 1.5A ，就不再适用了。 作业： 2-1-3 、 2-1-5 第二节 电阻星形和三角形连接的等效变换 ???? 负载获得最大功率的条件 学习目标： 1 ．掌握电阻星形和三角形连接特点和变换条件。 2 ．掌握电能分配情况和负载获得最大功率的条件。 重点： 1 ．电阻星形和三角形连接特点 2 ．等效变换关系。 3 ．负载获得最大功率的条件 难点： 等效变换关系。 一、电阻星形和三角形连接的等效变换： 1 、电阻星形和三角形连接的特点： 星形联接或 T 形联接，用符号 Y 表示。特点：三个电阻的一端联接在一个结点上，成放射状。三角形联接或 π 形联接，用符号 Δ 表示。三角形联接或 π 形联接，用符号 Δ 表示。 2 、电阻星形和三角形变换图：星形变换成三角形如图 2-2-1(a) 所示，三角形连接变换成星形如图 2-2-1(b) 所示。 ? ?????????? 图 2-2-1(a) ?????????????????????????? 图 2-2-1(b) 3 、等效变换的条件：要求变换前后，对于 外部电路 而言，流入（出）对应端子的电流以及各端子之间的电压必须完全相同。 4 、等效变换关系： ?? 已知星形连接的电阻 R A 、 R B 、 R C ，求等效三角形电阻 R AB 、 R BC 、 R CA 。 ，