电路基础教学课件作者赵守忠3.ppt

3.1 引言 电阻电路指的是由线性电阻、独立电源和受控电源构成的电路。当电源是直流电源时，电路中各处的电流和电压是常数，该电路为直流电路，先对电阻电路进行分析，一方面是较为简单，且许多实际电路可看做是电阻电路;另一方面它是学习交流电路和动态电路的基础。 本章集中讨论分析电阻电路的等效变换法，即是用等效变换的方法尽可能的简化原电路，从而达到分析电路或求解电路响应的目的。涉及的方法包括串、并联等效变换、Y一△等效变换、电源的等效变换。 3.1 引言 如果构成电路的无源元件均为线性电阻，则称为线性电阻性电路(或简称电阻电路)。本书第3、第4、第5章介绍电阻电路的分析。电路中电压源的电压或电流源的电流，可以是直流，也可以随时间按某种规律变化;当电路中的独立电源都是直流电源时，这类电路简称为直流电路。 等效变换法是电路分析中十分重要的方法，它不仅可以较方便的求解电路响应，还有助于分析各元件参数变化时对电路的影响，本章涉及若干电路分析的基本概念，这些概念贯穿全书。 3. 2 知识结构和教学要求 1.知识结构 电路分析的等效变换法: (1)串、并联等效; (2)Y一△等效变换; (3)电源的等效变换; (4)输入电阻。 2.教学要求 3. 2 知识结构和教学要求 (1)理解元件串联、并联的概念并掌握其判别方法; (2)掌握串联电路的等效电阻的计算和分压关系; (3)掌握并联电路等效电导的计算和分流关系; (4)掌握串、并联电路的简化方法; (5)理解电阻的星形联结与三角形联结之间对外等效的条件; (6)掌握实际电压源与实际电流源之间的等效变换的方法; (7)理解受控源的定义并了解其等效变换方法。 3. 3 教学内容 3. 3. 1电阻的串联、并联及其等效变换 学习目标: 掌握电阻串并联的定义以及等效变换的计算方法、公式 一、电阻的串联 图3一1 (a)所示电路为n个电阻R1 、 R2 、…、 Rk…、 Rn ,的串联组合，电阻串联时，每个电阻中的电流为同一电流。 应用KVL，有 u= U1 + U2 + U3 +… + U4 + …Un 3. 3 教学内容 由于每个电阻的电流均为。 U1 = R1 i，代入上式，得有U2 = R2 i , U3= R3 I, Ui= Ri I, Un= Rn i代入上式，得 电阻Rm是这些串联电阻的等效电阻。显然，等效电阻必大于任一个串联电阻。电阻串联时，各电阻上的电压为 3. 3 教学内容 可见，串联的每个电阻，其电压与电阻值成正比。或者说，总电压根据各个串联电阻的值进行分配。式(3一2)称为电压分配公式，或称分压公式。 二、电阻的并联 图3 -2 ( a)示出了n个电阻的并联组合，电阻并联时，各电阻的电压为同一电压。由于电压相等，总电流I可根据KCL写作 3. 3 教学内容 式中， G1 ,G2….. Gn为电阻 R1 ， R2 ， …Rn，的电导，而 Gm是n个电阻并联后的等效电导。并联后的等效电阻Rm见图3一2(b)〕为 3. 3 教学内容 不难看出，等效电阻小于任一个并联的电阻。 电阻并联时，各电阻中的电流为 可见，各个并联电阻中的电流与它们各自的电导值成正比。上式称为电流分配公式，或称分流公式。 当n =2时，即两个电阻的并联，如图3一3所示，等效电阻为 3. 3 教学内容 两并联电阻的电流分别为 3. 3 教学内容 例3一1图3一4所示电路中， Is= 16. 5 mA , RS= 2 k Ω , R1 = 40 k Ω , R2 =10 k Ω , R3= 25 k Ω ，求I1 、 I2和I3 . 解:R不影响R1 , R2 , R3中电流的分配。现在 按电流分配公式，有 3. 3 教学内容 三、电阻的混联 当电阻的连接中既有串联又有并联时，称为电阻的串、并联，或简称混联。图3一5 (a), (b)所求电路均为混联电路。在图3 -5 ( a)中， R3与R4串联后与R2并联，再与R1 串联。故有 对于图3 -5 (b)中电路，读者可自行求得Rm=12 Ω 3. 3 教学内容 3. 3. 2电阻的Y形连接和△形连接的等效变换 学习目标: 熟悉电阻Y一△之间的等效变换及计算方法 图3一6所示是一种具有桥形结构的电路，它是测量中常用的一种电桥电路，其中的电阻既非串联又非并联。 R1, R3和R5构成一个Y形连接(或星形连接);电阻R1, R2和R5构成一个△形连接(或三角形连接)。在Y形连接中，各个电阻都有一端接在一个公共节点上，另一端则分别接到3个端子上;在△形连接中，各个电阻分别接在3个端子的每两个之间。 3. 3 教学内容 Y形连接和△形连接都是通过3个端子与外部相连。图3一7(a)、(b)分