電阻電路的分析

引言

在電路的分析過程中，常常會遇到復(fù)雜的電路，會加大分析的難度，所以，在分析這類電路的時候，通常將復(fù)雜的電路等價為簡單的電路連接進(jìn)行運(yùn)算，而復(fù)雜電路中通常復(fù)雜的部分是電阻網(wǎng)絡(luò)及電源的連接，在分析時通常將電阻網(wǎng)絡(luò)等效為一個電阻，電源通常合并為一個進(jìn)行分析。

一、預(yù)備知識

1、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)：電阻的串聯(lián)等效為串聯(lián)電阻的和，電阻的并聯(lián)等效為并聯(lián)電阻的倒數(shù)的和的倒數(shù)，通常有以下計算公式：

圖1. 電阻串聯(lián)的等效

圖2. 電阻并聯(lián)的等效

2、分壓公式與分流公式

（1）分壓公式：對于圖1，電阻n上的電壓計算公式為

（2）分流公式：對于圖2，電阻n上的電流計算公式為

3、電阻的Y型與△連接

左圖為Y型連接，右圖為△連接，有時候，需要兩個電路連接相互轉(zhuǎn)換，對于△-Y型轉(zhuǎn)換公式如下

對于Y-△型轉(zhuǎn)換公式如下

4、電壓源的串聯(lián)等于所有串聯(lián)電源源電壓的和，電流源的并聯(lián)等于所有并聯(lián)電流源電流的和。

5、實際電壓源與電流源的相互轉(zhuǎn)換

（1）電壓源轉(zhuǎn)電流源

（2）電流源轉(zhuǎn)電壓源

6、輸入電阻：定義端口的輸入電阻就是端口的電壓與端口流入電流的比值。若端口內(nèi)僅含電阻，則應(yīng)用電阻的串并聯(lián)或Y型△型轉(zhuǎn)換即可求得輸入電阻，若端口為含源網(wǎng)絡(luò)，則應(yīng)用外加電壓求電流或外加電流求電壓的 方式計算。

二、例題分析

1、電路如圖所示，已知Us=100V，R1=2KΩ，R2=8KΩ，求以下三種情況的電壓U2和兩個電流。

（1）R3=8KΩ；

（2）R3處開路；

（3）R3處短路。

解：當(dāng)R3=8KΩ時，Req=R2//R3=4KΩ，故U2= Req×Us /（R1+Req），即U2=200÷3≈66.7V，且兩個電流相等，均約等于8.3mA；

當(dāng)R3處開路時，Req=R2=8KΩ，故U2=Req×Us /（R1+Req）=80V，且電流2等于10mA，電流3等于0；

當(dāng)R3處短路時，Req=0，故U2=0V，電流2等于0，電流3等于50mA。

2、求圖示電路中的等效電阻Rab，其中R1=R2=1Ω，R3=R4=2Ω，R5=4Ω。

（1）

Rab=R5+( R3//R1//R2 )=4.4Ω

（2）

根據(jù)△-Y轉(zhuǎn)換可得Rab=1.5Ω

3、求圖示電路的輸入電阻Rab。

外加電流I，可得端口Uab=I×（R2+R1）-μ×I×R1=I×( R2+R1-μ×R1 )，故輸入電阻Rab=R2+R1-μ×R1。