受控源和電阻等效變換

作業(yè)1-71-141-182-2

電流的參考方向標(biāo)定方式：在連接導(dǎo)線上用箭頭表示；

約定：是一種任意選定的方向當(dāng)i>0時(shí)參考方向與實(shí)際方向一致.

當(dāng)i<0時(shí)參考方向與實(shí)際方向相反...iAB在不引起歧義的情況下：iAB.1.2電路的基本物理量及其參考方向

電壓的參考方向標(biāo)定方式

約定：是一種任意選定的方向.當(dāng)u>0時(shí)參考方向與實(shí)際方向一致；

當(dāng)u<0時(shí)參考方向與實(shí)際方向相反.

..uABu+_“+”為高電位端“－”為低電位端uAB1.2電路的基本物理量及其參考方向

電壓與電流的關(guān)聯(lián)參考方向

電流與電壓的參考方向一致則稱為關(guān)聯(lián)參考方向，反之則為非關(guān)聯(lián)參考方向...iABu+_1.2電路的基本物理量及其參考方向

功率的計(jì)算..iABu+_..iABu+_1.2電路的基本物理量及其參考方向當(dāng)p>0時(shí)，吸收功率

當(dāng)p<0時(shí)，發(fā)出功率

電阻功率的計(jì)算..iu+_R..iu+_R1.3電阻元件1.4獨(dú)立電源

實(shí)際電壓源Us+_RsI..U+_

實(shí)際電流源IsGsI..U+_1.5基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律：KCL

約定：流入取負(fù)，流出取正.

KCL的另一種表達(dá)方式：流入節(jié)點(diǎn)的電流之和=流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和..i1i2i3i4i51.5基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律

推廣：節(jié)點(diǎn)→封閉面（廣義節(jié)點(diǎn)）

例：已知i1、i2求i3

....i1i2i3i5i6i8i4i7abcd1.5基爾霍夫定律基爾霍夫電壓定律：KVL

約定：電壓降與回路繞行方向一致取正，反之取負(fù)

u1+_u3+_u2+_u4+_1.5基爾霍夫定律含電流源的電路1、在電流源兩端任意假設(shè)一個(gè)電壓.2、暫時(shí)把它當(dāng)作電壓源處理，列寫方程_+U_+R1R2R3US2US1IS++__I1I2I3第1章電路的基本概念與基本定律1.1電路和電路模型1.2電路的基本物理量及其參考方向1.3電阻元件1.4獨(dú)立電源1.5基爾霍夫定律1.6電位的計(jì)算1.7受控源目錄1.6電位的計(jì)算4A

_140V

+20Ω

90V

+_6Ω

6A

c10A

5Ω

adb

1:離開參考點(diǎn)討論電位沒有意義.1.6電位的計(jì)算4A

_140V

+20Ω

90V

+_6Ω

6A

c10A

5Ω

adb

2:參考點(diǎn)選取的不同，各點(diǎn)的電位值也不同，但是任意兩點(diǎn)之間的電壓值是不變的.1.6電位的計(jì)算4A

_140V

+20Ω

90V

+_6Ω

6A

c10A

5Ω

adb4A

+140V

20Ω

+90V

6Ω

6A

c10A

5Ω

adb

簡(jiǎn)化圖:1.6電位的計(jì)算4A

_140V

+20Ω

90V

+_6Ω

6A

c10A

5Ω

adb

各節(jié)點(diǎn)電位:1.6電位的計(jì)算例電路如圖(a)所示。試求開關(guān)S斷開后，電流I和b點(diǎn)的

電位。

1.6電位的計(jì)算再根據(jù)KVL求得b點(diǎn)的電位

我們可以用相應(yīng)電壓源來代替電位，畫出圖(b)電路，由此可求得開關(guān)S斷開時(shí)的電流I1.6電位的計(jì)算例電路如圖所示。電壓表的讀數(shù)為28V，求a、b、c、d、e各點(diǎn)的電位Ua、Ub、Uc、Ud、Ue和Us2。

+_I+_abcdV_+eUS2+_...f18V5V5Ω3Ω6Ω10Ω1.6受控源受控源

受控源是一種非常有用的電路元件，常用來模擬含晶體管、運(yùn)算放大器等多端器件的電子電路。從事電子、通信類專業(yè)的工作人員，應(yīng)掌握含受控源的電路分析.1.6受控源i1R1R2i21.7受控源若一個(gè)電源的輸出電壓（電流）受到電路中其它支路的電壓（電流）控制時(shí)，稱為受控源

由兩條支路構(gòu)成（四端元件）控制支路:開路或短路狀態(tài)；

被控支路:為一個(gè)電壓源或電流源，其電壓或電流的量值受某一條支路電壓或電流的控制。

1.7受控源受控源的分類電流控制電壓源（CCVS:CurrentControlledVoltageSource）

—電阻量綱：轉(zhuǎn)移電阻....11’22’u1=0+_i1+_i2+_u21.7受控源受控源的分類電壓控制電流源（VCCS:VoltageControlledCurrentSource）

—電導(dǎo)量綱：轉(zhuǎn)移電導(dǎo)....11’22’u1+_i1=0+_u2i21.7受控源受控源的分類電流控制電流源（CCCS:CurrentControlledCurrentSource）

(無量綱)—轉(zhuǎn)移電流比....11’22’u1=0+_i1+_u2i21.7受控源受控源的分類電壓控制電壓源（VCVS:VoltageControlledVoltageSource）

(無量綱)—轉(zhuǎn)移電壓比....11’22’u1+_i1=0+_i2+_u21.7受控源CCVS：VCCS：CCCS：VCVS：r具有電阻量綱，稱為轉(zhuǎn)移電阻。g具有電導(dǎo)量綱，稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。無量綱，稱為轉(zhuǎn)移電流比。亦無量綱，稱為轉(zhuǎn)移電壓比。1.7受控源當(dāng)這些控制系數(shù)為常數(shù)時(shí)，被控制量與控制量成正比，這類受控源稱為線性受控源

本書只考慮線性受控源，并采用菱形符號(hào)來表示受控源，以便與獨(dú)立電源相區(qū)別。

1.7受控源i1R1R2i2三極管在一定條件下可用下圖所示的模型表示：i1i2R2R11.7受控源

受控源與獨(dú)立源的區(qū)別

受控源則描述電路中兩條支路電壓和電流間的一種約束關(guān)系，它的存在可以改變電路中的電壓和電流，使電路特性發(fā)生變化。

獨(dú)立電源可作電路的輸入或激勵(lì)，它為電路提供按給定時(shí)間函數(shù)變化的電壓和電流，從而在電路中產(chǎn)生電壓和電流。

當(dāng)受控源的控制量一定時(shí)，受控源的特性與獨(dú)立源相似。1.7受控源含受控源的回路例：已知：I1=3.5A,Ubd=5V,求：Ubc和I2對(duì)bcdb回路，設(shè)定回路方向如圖：處理方法：和對(duì)應(yīng)的獨(dú)立源一樣處理US+_I1I2U3=2I1+_abcd2Ω2Ω1.7受控源

例：已知u=4.9V，求us＝？

解：u6Ω0.1Ω

5Ω

0.98i

us+_+_..i

在一定的條件下，受控源可等效成一個(gè)電阻例題R1R2u2+_u1+_..例題βi

iu+_R..例題iri1i1R1R2+_..第2章電路的分析方法2.1二端網(wǎng)絡(luò)與等效變換2.2支路電流法2.3網(wǎng)孔電流法2.4結(jié)點(diǎn)電壓法2.5疊加定理2.6等效電源定理2.7負(fù)載獲得最大功率的條件2.8含受控源電路的分析目錄第2章電路的分析方法1、線性元件：

端口伏安關(guān)系為線性函數(shù)的元件。2、線性電路：

由線性無源元件、線性受控源和獨(dú)立源組成的電路。3、線性電阻電路：

如果構(gòu)成線性電路的無源元件都是線性電阻。

分析線性電阻電路的三個(gè)途徑1、運(yùn)用等效變換法。2、系統(tǒng)分析法。3、運(yùn)用電路定理分析。2.1.1等效二端網(wǎng)絡(luò)的概念若兩個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)N1和N2，當(dāng)它們與同一個(gè)外部電路相接，在相接端點(diǎn)處的電壓、電流關(guān)系完全相同時(shí)，則稱N1和N2為相互等效的二端網(wǎng)絡(luò)

N1..ii’u+_i=i’(二端網(wǎng)絡(luò))uN2..ii’+_(二端網(wǎng)絡(luò))等效的兩個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)相互替代，這種替代稱為等效變換

目的：簡(jiǎn)化電路

相互等效2.1.2電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)

電阻的串聯(lián)(Seriesconnectionofresistors)__u3..u1+u2++_u+_iR1R2R3i..u+_Req

特征：流過同一電流

KVL：分壓公式：

等效電阻：

功率：2.1.2電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)

電阻的并聯(lián)(Parallelconnectionofresistors).i.u+_Geq

特征：承受同一個(gè)電壓

KCL：..u+_iG1G2G3i3i2i1分流公式：

等效電導(dǎo)：

功率：2.1.2電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)RG對(duì)偶ui對(duì)偶串聯(lián)并聯(lián)對(duì)偶

對(duì)偶原理：電路中某些元素之間的關(guān)系（或方程、電路等）用它們的對(duì)偶元素對(duì)應(yīng)地置換后所得到的新關(guān)系（或新方程、新電路等）也一定成立。

2.1.2電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)R1R2R3R4R5臂支路：R1、R2、R3、R4橋支路：R5平衡條件：平衡時(shí)，R5所在的支路既可開路又可短路。每個(gè)節(jié)點(diǎn)聯(lián)接3條支路電橋平衡

電橋電路R1R4R2R5R3ABCDR2R5R1R4R3ABCDR3ABCDR1R5R2R4R1R2R3R4R5BACD電橋平衡

舉例+_ABCD18V3Ω3Ω2Ω12Ω8Ω7ΩI電橋平衡2.1.2電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)

電阻的混聯(lián)(Seriesandparallelconnectionofresistors)..R3R2R1..Req

串并聯(lián)2.1.2電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)

電阻的混聯(lián)..R1R3R2..Req

串并聯(lián)2.1.2電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)abcd50Ω30Ω50Ω60Ω30Ω

例：求等效電阻Rab和Rcd。2.1.2電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)

例:求Rab

.......ab6Ω12Ω

15Ω6Ω7Ω6Ωccd.......abcd.6Ω12Ω6Ω6Ω15Ω7Ω

解:字母標(biāo)注法1、在各節(jié)點(diǎn)處標(biāo)上節(jié)點(diǎn)字母，短路線聯(lián)接的點(diǎn)或等位點(diǎn)用同一字母標(biāo)注；2、整理并簡(jiǎn)化電路，求出總的等效電阻。重點(diǎn)2.1.2電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)

例:求Rab

解:字母標(biāo)注法abRRRRRR0.5R0.5RabRR0.5R0.5Rcd0.5Rabcccd2.1.