[电路]系列文章目录
1-发出功率与吸收功率的关系 2-独立源和受控源 三、基尔霍夫定律 4-两端电路等效变换,电阻串并联
文章目录
- [电路]系列文章目录
- 一、两端电路等效转换
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- 1.两端电路
- 2.电路等效变换
- 二、电阻串并联
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- 1.电阻串联
- 2.电阻并联
- 3.注意事项
- 三、经典例题
一、两端电路等效转换
1.两端电路
定义:任何复杂的电路, 向外引出两个端按钮,从一个端子流入的电流等于从另一个端子流出的电流,称为两端网络 (或一端口网络)。如图所示。
2.电路等效变换
定义:两端电路,端口电压、电流关系相同,称为等效电路。 例如:如果电路 和电路 是等效电路,分别与电路相连 连接表示电路 和电路 虽然内部电路结构不同,但对于电路 两者产生的电压、电流和功率完全相等,即 。如图所示。
二、电阻串并联
1.电阻串联
- 串联电阻流过 ,总电压等于各串联电阻电压的总和 u = u 1 ? u k ? u n u = u_1 \cdots u_k \cdots u_n u=u1 ? uk ? un
- 可通过欧姆定律,得出串联等效电阻值大于任一串联电阻值 u = R 1 i + R 2 i + ⋯ + R k i + ⋯ + R n i R e q = R 1 + R 2 + ⋯ + R k + ⋯ + R n = ∑ k = 1 n R k > R k u = R_1i + R_2i + \cdots + R_ki + \cdots + R_ni \\ R_{eq} = R_1 + R_2 + \cdots + R_k + \cdots + R_n = \sum_{k=1}^n R_k > R_k u=R1i+R2i+⋯+Rki+⋯+RniReq=R1+R2+⋯+Rk+⋯+Rn=k=1∑nRk>Rk
- 串联电阻起到 作用
- 电阻串联时,各电阻消耗的 与 大小成
- 等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和
2.电阻并联
- 并联电阻两端的 ,总电流等于流过各并联电阻电流之和 i = i 1 + ⋯ + i k + ⋯ + i n i = i_1 + \cdots + i_k + \cdots + i_n i=i1+⋯+ik+⋯+in
- 可通过KCL,得出并联等效电导值大于任一并联的电导值 i = u R 1 + u R 2 + ⋯ + u R k + ⋯ + u R n = G 1 u + G 2 u + ⋯ + G k u + ⋯ + G n u G e q = G 1 + G 2 + ⋯ + G k + ⋯ + G n = ∑ k = 1 n G k > G k i = \frac{u}{R_1} + \frac{u}{R_2} + \cdots + \frac{u}{R_k} + \cdots + \frac{u}{R_n} \\ \ \\ = G_1u + G_2u + \cdots + G_ku + \cdots + G_nu \\ G_{eq} = G_1 + G_2 + \cdots + G_k + \cdots + G_n = \sum_{k=1}^n G_k > G_k i=R1u+R2u+⋯+Rku+⋯+Rnu =G1u+G2u+⋯+Gku+⋯+GnuGeq=G1+G2+⋯+Gk+⋯+Gn=k=1∑nGk>Gk
- 并联电阻起到 作用
- 电阻并联时,各电阻消耗的 与 大小成
- 等效电阻消耗的功率等于各并联电阻消耗功率的总和
3.注意事项
- 可以使用电阻的串并联来化简电路
三、经典例题
注意: I 4 I_4 I4 与 U 4 U_4 U4 取非关联参考方向,使用欧姆定律前面添加负号,其余均为关联参考方向。 思路:根据电阻串并联公式,可知两个 2R 电阻并联阻值为 R e q = 2 R × 2 R 2 R + 2 R = R R_{eq}=\frac {2R\times 2R}{2R+2R}=R Req=2R+2R2R×2R=R,与电阻 R 串联之后阻值仍为 2R 解题: (1)按照如下步骤进行化简 (2)使用分流方法计算 I 1 = 12 R I 4 = − 1 2 I 3 = − 1 4 I 2 = − 1 8 I 1 = − 1 8 ⋅ 12 R = − 3 2 R U 4 = − I 4 × 2 R = 3 V I_1 = \frac {12}{R} \ \\ \ \\ \\ I_4 = -\frac {1}{2}I_3 = -\frac {1}{4}I_2 = -\frac {1}{8}I_1 = -\frac {1}{8}\cdot \frac {12}{R} = -\frac {3}{2R} \\ \ \\ U_4 = -I_4 \times 2R = 3V I1=R12 I4=−21I3=−41I2=−81I1=−81⋅R12=−2R3 U4=−I4×2R=3V
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