分压电路和分流电路(PPT课件).ppt

第二章用网络等效简化电路分析
当电路规模比较大时,建立和求解电路方程都比较困难,此时,可以利用网络等效的概念将电路规模减小,从而简化电路分析。当我们对某个负载电阻或电阻单口网络的电压,电流和电功率感兴趣,如图2-1(a)所示,可以用单口网络的等效电路来代替单口网络,得到图2-1(b)和(c)所示的电阻分压电路和分流电路,从而简化电路的分析。
图2-1
本章介绍利用网络等效概念简化电路分析的一些方法,先讨论电阻分压电路和分流电路,再介绍线性电阻单口网络的电压电流关系及其等效电路,然后讨论电阻星形联结和三角形联结的等效变换,最后讨论简单非线性电阻电路的分析。
§2-1电阻分压电路和分流电路
本节通过对常用的电阻串联分压电路和电阻并联分流电路的讨论,导出电阻串联的分压公式和电阻并联的分流公式,并举例说明它的使用。
一、电阻分压电路
对图 2-2所示两个电阻串联的分压电路进行分析,得出一些有用的公式。
图 2-2
对图2-2所示电阻串联分压电路列出KCL方程
列出KVL方程
列出电路元件的VCR方程
将电阻元件的欧姆定律代入KVL方程,得到电流i的计算公式
将它代入电阻元件的欧姆定律,得到计算电阻电压的分压公式
一般来说,n个电阻串联时,第k个电阻上电压可按以下分压公式计算
电阻串联分压公式表示某个电阻上的电压与总电压之间的关系。分压公式说明某个电阻电压与其电阻值成正比例,电阻增加时,其电压也增大。
值得注意的是电阻串联分压公式是在图2-2电路所示的电压参考方向得到的,与电流参考方向的选择无关,当公式中涉及的电压变量uk或uS的参考方向发生变化时,公式中将出现一个负号。
例2-1 电路如图2-3所示,求R=0,4,12,∞时的电压Uab。
图2-3
解: 利用电阻串联分压公式可以求得电压Uac和Ubc
将电阻R之值代入上式,求得电压Ubc后,再用KVL求得Uab,计算结果如下所示:
R
0 
4 
12 
∞
Uac
6 V
6 V
6 V
6 V
Ubc
8 V
6 V
4 V
0 V
Uab =Uac-Ubc
-2 V
0
2 V
6 V
由计算结果可见,随着电阻R的增加,电压Ubc逐渐减小,电压Uab由负变正,说明电压Uab的实际方向可以随着电阻R的变化而改变。
例2-2图 2-4(a)所示电路为双电源直流分压电路。试求电位器滑动端移动时,a点电位的变化范围。
图 2-4
解: 将+12V和-12V两个电位用两个电压源替代,得到图(b)所示电路模型。当电位器滑动端移到最下端时,a点的电位与c点电位相同
当电位器滑动端移到最下端时,a点的电位与c点电位相同
当电位器滑动端移到最上端时,a点的电位与b点电位相同
当电位器滑动端由下向上逐渐移动时,a点的电位将在-10~10V间连续变化。
下面讨论一个实际电源向一个可变电阻负载供电时,负载电流i和电压u的变化规律。画出电源向一个可变电阻负载RL供电的电路模型,如图2-5所示,图中的电阻Ro表示电源的内阻。
图2-5