選修2化學(xué)與技術(shù)

1、第第第2-2-2-1 1 1頁(yè)頁(yè)頁(yè)僅由線性電阻、獨(dú)立源和線性受控僅由線性電阻、獨(dú)立源和線性受控源構(gòu)成的電路，稱為線性電阻電路。源構(gòu)成的電路，稱為線性電阻電路。 電阻電路電阻電路第第第2-2-2-2 2 2頁(yè)頁(yè)頁(yè)第第2章章 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換第第第2-2-2-3 3 3頁(yè)頁(yè)頁(yè)完整電路的一部分，有完整電路的一部分，有N N個(gè)端子與外電路相連個(gè)端子與外電路相連一、電路等效的概念一、電路等效的概念1. N端電路（網(wǎng)絡(luò)）端電路（網(wǎng)絡(luò)）i出出i入入i入入 = = i出出對(duì)二端電路（網(wǎng)絡(luò)），有：對(duì)二端電路（網(wǎng)絡(luò)），有：一端口一端口二端網(wǎng)絡(luò)必為一端口網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)必為一端口網(wǎng)絡(luò)無(wú)無(wú)源源無(wú)（不含

2、）源一端口網(wǎng)絡(luò)：無(wú)（不含）源一端口網(wǎng)絡(luò)：第第第2-2-2-4 4 4頁(yè)頁(yè)頁(yè)2. N端電路等效的概念端電路等效的概念若用若用N N端電路端電路C C代替代替N N端電路端電路B B后，后，未被代替部分未被代替部分A A中的任何電壓、電中的任何電壓、電流均保持不變，則稱兩個(gè)流均保持不變，則稱兩個(gè)N N端電路端電路B B與與C C等效。等效。BA1NC1N3. N端電路等效的條件端電路等效的條件對(duì)應(yīng)端子上的電壓、對(duì)應(yīng)端子上的電壓、電流關(guān)系相同電流關(guān)系相同一端口網(wǎng)絡(luò)的等效條件：端口一端口網(wǎng)絡(luò)的等效條件：端口VCRVCR相同相同第第第2-2-2-5 5 5頁(yè)頁(yè)頁(yè)4. 電路的等效變換電路的等效變換 為了化

3、簡(jiǎn)電路，把一個(gè)完整的電路看成兩為了化簡(jiǎn)電路，把一個(gè)完整的電路看成兩部分，其中一部分電路待求，將另一部分電路部分，其中一部分電路待求，將另一部分電路用一個(gè)與之等效的簡(jiǎn)單電路（不唯一，常取最用一個(gè)與之等效的簡(jiǎn)單電路（不唯一，常取最簡(jiǎn)等效電路）代替，再來(lái)求待求電路中的電壓、簡(jiǎn)等效電路）代替，再來(lái)求待求電路中的電壓、電流。電流。第第第2-2-2-6 6 6頁(yè)頁(yè)頁(yè)（1 1） 電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)1. 1. 電阻串聯(lián)電阻串聯(lián)i+_uR1R n+_U k+_u1+_unRk(a) (a) 各電阻順序連接，流過(guò)同一電流各電阻順序連接，流過(guò)同一電流 ( (KCL) )；(b) (b) 總電壓等于各串聯(lián)電阻的電壓之和

4、總電壓等于各串聯(lián)電阻的電壓之和 ( (KVL)L)。nkuuuu 1二、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)二、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)第第第2-2-2-7 7 7頁(yè)頁(yè)頁(yè) 由歐姆定律，有：由歐姆定律，有：結(jié)論：結(jié)論：等效等效串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和。串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和。 (2) (2) 等效電阻等效電阻u+_R e qi+_R1R n+_U ki+_u1+_unuRkiRiRRiRiRiRueqnnK )(11knkknkeqRRRRRR 11第第第2-2-2-8 8 8頁(yè)頁(yè)頁(yè)(3) (3) 串聯(lián)電阻的分壓串聯(lián)電阻的分壓說(shuō)明電壓與電阻成正比，因此串聯(lián)電阻電路可作分壓電路說(shuō)明電壓與電阻

5、成正比，因此串聯(lián)電阻電路可作分壓電路 注意方向注意方向 !uuRRRuRiRueqkeqkkk 兩個(gè)電阻的分壓：兩個(gè)電阻的分壓：uRRRu2111 uRRRu2122 +_uR1R2+u1- -+u2i- -第第第2-2-2-9 9 9頁(yè)頁(yè)頁(yè)(4) 功率功率p1=R1i2， p2=R2i2， pn=Rni2p1: p2 : : pn= R1 : R2 : :Rn總功率總功率 p=Reqi2 = (R1+ R2+ +Rn ) i2 =R1i2+R2i2+ +Rni2 =p1+ p2+ pn（1） 電阻串聯(lián)時(shí)，各電阻消耗的功率與電阻大小成正比電阻串聯(lián)時(shí)，各電阻消耗的功率與電阻大小成正比（2） 等效

6、電阻消耗的功率等于各串聯(lián)電阻消耗功率的總和等效電阻消耗的功率等于各串聯(lián)電阻消耗功率的總和表明表明第第第2-2-2-101010頁(yè)頁(yè)頁(yè)2.2.電阻并聯(lián)電阻并聯(lián)i1inR1R2RkRni+ui2ik_(1)(1)電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)(a) (a) 各電阻兩端分別接在一起，兩端為同一電壓各電阻兩端分別接在一起，兩端為同一電壓 ( (KVL) )；(b) (b) 總電流等于流過(guò)各并聯(lián)電阻的電流之和總電流等于流過(guò)各并聯(lián)電阻的電流之和 ( (KCL) )。i = i1+ i2+ + ik+ +in第第第2-2-2-111111頁(yè)頁(yè)頁(yè)等效等效由由KCL:i = i1+ i2+ + ik+ +in=u/R1 +u

7、/R2 + +u/Rn=u(1/R1+1/R2+1/Rn)=uGeq(2) (2) 等效電阻等效電阻i+u_Req等效電導(dǎo)等于并聯(lián)的各電導(dǎo)之和等效電導(dǎo)等于并聯(lián)的各電導(dǎo)之和i1inR1R2RkRni+ui2ik_knkkneqGGGGGG 121keqRR第第第2-2-2-121212頁(yè)頁(yè)頁(yè)（3 3）電流分配）電流分配eqeq/GGRuRuiikkk 對(duì)于兩電阻并聯(lián)，有：對(duì)于兩電阻并聯(lián)，有：i2i1iR1R2電流分配與電導(dǎo)成正比電流分配與電導(dǎo)成正比iGGikkeq 2121RRiRi2112RRiRi2121RRRRReq 注意方向注意方向 !第第第2-2-2-131313頁(yè)頁(yè)頁(yè)（4 4） 功率

8、功率p1=G1u2， p2=G2u2， pn=Gnu2p1: p2 : : pn= G1 : G2 : :Gn總功率總功率 p=Gequ2 = (G1+ G2+ +Gn ) u2 =G1u2+G2u2+ +Gnu2 =p1+ p2+ pn（1） 電阻并聯(lián)時(shí)，各電阻消耗的功率與電阻大小成反比電阻并聯(lián)時(shí)，各電阻消耗的功率與電阻大小成反比（2） 等效電阻消耗的功率等于各并聯(lián)電阻消耗功率的總和等效電阻消耗的功率等于各并聯(lián)電阻消耗功率的總和表明表明第第第2-2-2-141414頁(yè)頁(yè)頁(yè)3.3.電阻的串并聯(lián)電阻的串并聯(lián)電路中有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)，這種連電路中有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)，這種連接方式

9、稱電阻的串并聯(lián)，又稱電阻的混聯(lián)。接方式稱電阻的串并聯(lián)，又稱電阻的混聯(lián)。例例1計(jì)算圖示電路中各支路的電壓和電流。計(jì)算圖示電路中各支路的電壓和電流。i1+-i2i3i4i51865412165Vi1+-i2i31895165V6 A15111651iV90156612 iu第第第2-2-2-151515頁(yè)頁(yè)頁(yè)A518902iA105153iV60106633 iuV30334 iuA5 . 74304iA5 . 25 . 7105ii1+-i2i3i4i51865412165V第第第2-2-2-161616頁(yè)頁(yè)頁(yè)解解 用分流方法做用分流方法做用分壓方法做用分壓方法做RII238114V 34121

10、24 UUUV 3244 RIURI234 RI121+_2R2R2R2RRRI1I2I3I412V_U4+_U2+_U1+例例2求：求：I1 , I4 , U4。第第第2-2-2-171717頁(yè)頁(yè)頁(yè)從以上例題可得求解串、并聯(lián)電路的一般步驟：從以上例題可得求解串、并聯(lián)電路的一般步驟：求出等效電阻或等效電導(dǎo)；求出等效電阻或等效電導(dǎo)；應(yīng)用歐姆定律求出總電壓或總電流；應(yīng)用歐姆定律求出總電壓或總電流；應(yīng)用歐姆定律或分壓、分流公式求各電阻上的電應(yīng)用歐姆定律或分壓、分流公式求各電阻上的電流和電壓流和電壓以上的關(guān)鍵在于識(shí)別各電阻的串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系！以上的關(guān)鍵在于識(shí)別各電阻的串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系！例例3求求: Rab

11、 , Rcd12615/)55(abR45/)515(cdR等效電阻針對(duì)端口而言等效電阻針對(duì)端口而言61555dcba注意第第第2-2-2-181818頁(yè)頁(yè)頁(yè)例例4求求: Rab Rab70601005010ba4080206010060ba120204010060ba20100100ba20第第第2-2-2-191919頁(yè)頁(yè)頁(yè)ii2i例例5b ba ac cd dRRRR求求: Rab對(duì)稱電路對(duì)稱電路 c、d等電位等電位b ba ac cd dRRRRb ba ac cd dRRRRi1RRab 短路短路開(kāi)路開(kāi)路第第第2-2-2-202020頁(yè)頁(yè)頁(yè)1. 電阻的電阻的 ，Y Y聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)Y（星）

12、形（星）形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 形形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) R1R2R3123R12R31R23123三端三端網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)三、電阻三、電阻Y形和形和形聯(lián)結(jié)的等效變換形聯(lián)結(jié)的等效變換第第第2-2-2-212121頁(yè)頁(yè)頁(yè) ，Y Y 網(wǎng)絡(luò)的變形：網(wǎng)絡(luò)的變形： 型電路型電路 ( 型型) T 型電路型電路 (Y 形形)這兩個(gè)電路當(dāng)它們的電阻滿足一定的關(guān)系時(shí)，能夠相互等效這兩個(gè)電路當(dāng)它們的電阻滿足一定的關(guān)系時(shí)，能夠相互等效第第第2-2-2-222222頁(yè)頁(yè)頁(yè)u23 R12R31R23i3 i2 i1 123+u12 u31 R1R2R3i1Yi2Yi3Y123+u12Yu23Yu31Y i1 =i1Y , i2 =i2Y , i3 =

13、i3Y , u12 =u12Y , u23 =u23Y , u31 =u31Y 2.2.Y-Y-變換的等效條件變換的等效條件等等效效條條件件第第第2-2-2-232323頁(yè)頁(yè)頁(yè)Y接接: 用電流表示電壓用電流表示電壓u12Y=R1i1YR2i2Y 接接: 用電壓表示電流用電壓表示電流i1Y+i2Y+i3Y = 0 u31Y=R3i3Y R1i1Y u23Y=R2i2Y R3i3Y i3 =u31 /R31 u23 /R23i2 =u23 /R23 u12 /R12i1 =u12 /R12 u31 /R31u23 R12R31R23i3 i2 i1 123+u12 u31 R1R2R3i1Yi2Y

14、i3Y123+u12Yu23Yu31Y(2)(1)第第第2-2-2-242424頁(yè)頁(yè)頁(yè)根據(jù)等效條件，得根據(jù)等效條件，得Y Y形形形的變換條件：形的變換條件： 213322131113322123313322112RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR類似可得到由類似可得到由 形形 Y Y形的變換條件：形的變換條件： 312312233133123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR RR 相相鄰鄰電電阻阻乘乘積積不相鄰電阻電阻兩兩相乘之和YR簡(jiǎn)記方法：簡(jiǎn)記方法：YYGG 相相鄰鄰電電導(dǎo)導(dǎo)乘乘積積R31R23R12R3R2R1外大內(nèi)小外大內(nèi)小第第第2-2-2-252525頁(yè)頁(yè)頁(yè)特例：若三個(gè)電阻相等特例：若三個(gè)電阻相等(對(duì)稱對(duì)稱)，則有，則有 R = 3RY等效對(duì)外部等效對(duì)外部( (端鈕以外端鈕以外) )有效，對(duì)內(nèi)不成立。有效，對(duì)內(nèi)不成立。等效電路與外部電路無(wú)關(guān)。等效電路與外部電路無(wú)關(guān)。用于簡(jiǎn)化電路用于簡(jiǎn)化電路注