电路与模拟电子技术:电路与模拟电子技术原理

  电路与模拟电子技术 原理 第二章 线性电阻电路 什么要学习线性电路 现实生活中不存在严格的线性系统,之所以要学习线性电路,是为了更加容易地解决问题; 线性问题比非线性问题容易分析和解决。 常用线性系统来近似代替非线性系统。 线性电阻电路的元件 电阻电路:只包含电源和电阻两类元件的电路。 电路与模拟电子技术 线性电阻电路所包含的元件: 独立源 线性受控源 线性电阻 线性电阻电路的分析思想 电路分析的两个入手点 元件约束 是连接约束(KCL、KVL) 线性电阻电路的元件约束 独立源(电压源u=uS ,电流源i=iS) 线性受控源(四种类型、四类方程) 线性电阻(欧姆定律U=Ri) 线性电阻电路的分析思想 对复杂电路直接应用两类约束,得到两类约束方程的方程组,求解即可。 元件约束方程 独立源(电压源u=uS ,电流源i=iS) 线性受控源(四种类型、四类方程) 线性电阻(欧姆定律U=Ri) 连接约束方程 KCL方程 KCL方程 第2章 线性电阻电路 2.1 等效变换法 2.2 网络方程法 2.3 线性系统法 2.1 等效变换法 对简单电路,可以不必列KCL、KVL方程组,而直接采用等效变换的方法化简电路,再利用特定电路的电压电流分配关系,求解特定电路的电路变量。等效变换法化简电路的过程十分直观,对简单电路的分析十分有电路与模拟电子技术效。 2.1 等效变换法 2.1.1 电路的等效变换 2.1.2 串并联电路 2.1.3 电源变换 2.1.4 Y-△变换 2.1.1 电路的等效变换 如果电路中某一部分电路用其他电路代替之后,未做替代部分电路中的电压和电流能够保持不变,则称替代电路与被替代电路等效。 举例:用电路C代替电路B之后,电路A中的电压和电流保持不变,则电路B和电路C 互为等效 。 电路等效变换是对外等效 电路B等效变换成电路C以后,电路A中的电压和电流不发生任何变化;电路A并未受到这个替换的任何影响,就好像这个替换没有发生一样。 电路等效的条件 如果电路B和电路C具有相同的电压电流关系(伏安关系VAR),则电路B和电路C互为等效电路。 利用等效变换化简电路 利用等效变换的概念,如果电路C比电路B更加简单,就可以用电路C替换电路B,从而简化电路A中电路变量的计算。 等效变换分析电路的要点如下: (1)等效变换的前提:替换电路B与被替换电路C具有相同的VAR; (2)等效变换的对象:对外电路A中的电路变量(电压、电流和功率)等效; (3)等效变换的目的:化简电路,便于计算。 2.1 等效变换法 2.1.1 电路的等效变换 2.1.2 串并联电路 2.1.3 电源变换 2.1.4 Y-△变换 2.1.2 串并联电路 如果电路中的某些元件中流过相同的电流,则称这几个元件串联连接。串联连接要求相同的电流顺次通过连接中的每一个元件 如果电路中的某些元件中具有相同的电压,则称这几个元件并联连接。并联连接要求相同的电压被加在连接中的每一个元件的两端 1.独立源的串并联 理想电压源的串联可以等效为一个理想电压源 理想电流源的并联可以等效为一个理想电流源 (1)理想电压源串联 理想电压源串联,等价于各理想电压源的代数和; uS=uS1+uS2 从等效变换的角度,可以描述为:理想电压源串联,可用一个等效电压源代替,其电动势等于各理想电压源电动势的代数和; (2)理想电流源并联 理想电流源并联,等价于各理想电流源的代数和。 iS=iS1+iS2 从等效变换的角度,可以描述为:理想电流源并联,可用一个等效电流源代替,其输出电流等于各理想电流源输出电流的代数和。 (3)理想电压源并联 输出电压大小和方向不同的理想电压源不允许并联。 要么否定理想电压源的定义,要么否定基尔霍夫定律 只有方向和大小都恒等的理想电压源才允许并联 既不能增大输出电压,也不能增大输出电流,因而没有意义。 (4)理想电流源串联 输出电流大小和方向不同的理想电流源不允许串联, 只有方向和大小恒等的理想电流源才允许串联, 不过也没有什么意义。 (5)理想电压源并联理想电流源 (对外电路而言)理想电压源并联任何元件,都等效于该理想电压源本身 (6)理想电流源串联理想电压源 理想电流源与任何元件串联,(对外电路而言)都等效于理想电流源本身 独立源串并联总结 理想电压源串联(等效于一个理想电压源) 理想电流源并联(等效于一个理想电流源) 理想电压源并联(要求端电压大小方向相同) 理想电流源串联(要求端电流大小方向相同) 理想电压源并联任意元件(等效于电压源本身) 理想电流源串联任意元件(等效于电流源本身) 独立源串并联举例 【例2-1】图2-7中的电路哪些是合理的? 独立源串并联举例(续) 【解】图2-7(a)中两个不同的电压

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