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社区首页 >专栏 >电阻电路的等效变化(Ⅱ)

电阻电路的等效变化(Ⅱ)

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謓泽
发布2022-12-12 15:46:25
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目录如下🍻

🆔写在前面

【2.1】等效电阻 🔺 — Y 等效变换

(一) R1 R2 R3 计算式 

(二) Y 形 和 🔺 的等效变换例题

1:Y 👉 🔺 (Y形连接的阻值描绘三角形)

2: 🔺 👉 Y (三角形连接的阻值描绘Y形)

3: 并联用电导描述

4:串联用电导描述

【2.2】电压源、电流源的串联和并联

(一) 理想电压源的串联和并联

(二) 电压源与电阻支路的串联、并联等效

(三) 理想电流源串联并联

(四) 电流源与电阻支路的串联、并联等效 


【2.1】等效电阻 🔺 — Y 等效变换

🔺(三角形)的③个顶点都有其它的元件进行相连,不能直接进行串联或者并联来进行简化。

所以,我们需要把🔺 连接转换成 Y 形连接才行。 

​  

首先,假设给🔺的三个顶点标上 1 2 3 顶点 1和2 的电阻标出 R12  顶点 1和3 的电阻标出 R13 顶点 2和3 的电阻标出 R14  ✨分割线✨ 转换成为 Y 形的时候顶点不变的。 与顶点1相连的电阻标注成R1 与顶点2相连的电阻标注成R2 与顶点3相连的电阻标注成R3


(一) R1 R2 R3 计算式 

R1 = R12 x R13 / R12 + R23 + R13 R2 = R23 x R12 / R12 + R23 + R13 R3 = R23 x R13 / R12 + R23 + R13 上述③个分母都是一样的,其余就是③个电阻阻值之和。 然后,这个R1,它的分子对照上面图中的 Y 形连接,它是与顶点1相连的两个电阻阻值的乘积。对应的,R2 它是与顶点2相连的两个电阻阻值的乘积。R3,它是与顶点3相连的两个电阻阻值的乘积。 以上就是 🔺 — Y形的等效变换。


(二) Y 形 和 🔺 的等效变换例题

(174条消息) 【电路】原理_謓泽的博客-CSDN博客


R1 = 3X5/3+5+2 = 15/9 = 1.5Ω R2 = 5x2/3+5+2 = 10/10 = 1Ω R3 = 2x3/3+5+2 = 6/10   = 0.6Ω 好处:原来混连不能解决的问题现在能够解决了。 0.6Ω 和 1Ω 进行串联、1欧姆和1Ω 进行串联。最后再进行并联。

于是电路就变得非常简单,上面电路1.5Ω不变。下面的是两电阻的串联之和。 

串联分压定律: V04 = 0.89 / 0.89+1.55 x 10 = 3.72V I = U/R = 3.72/1.6 = 2.33A 

电路似乎存在这普遍对偶的结论以及规律 Ⅰ: 串联和并联是对偶的。 Ⅱ: 电容和电感元件也是对偶的。 Ⅲ: 电压和电流也是对偶的。


1:Y 👉 🔺 (Y形连接的阻值描绘三角形)

R12 = R1R2 + R2R3 + R3R1 / R3 R23 = R1R2 + R2R3 + R3R1 / R1 R31 = R1R2 + R2R3 + R3R1 / R2 


2: 🔺 👉 Y (三角形连接的阻值描绘Y形)

R1 = R12 x R31 / R12+R23+R31  R2 = R23 x R12 / R12+R23+R31  R3 = R31 x R23 / R12+R23+R31 


3: 并联用电导描述

G1 =  G12G23 + G23G31 + G31G12 / G23 G2 =  G12G23 + G23G31 + G31G12 / G31 G3 =  G12G23 + G23G31 + G31G12 / G12


4:串联用电导描述

G12 = G1G2 / G1 + G2 + G3 G23 = G2G3 / G1 + G2 + G3 G31 = G3G1 / G1 + G2 + G3 


【2.2】电压源、电流源的串联和并联


(一) 理想电压源的串联和并联

对于电压的串联电路来说:U = us1 + us2  根据 KVL(基尔霍夫电压定律) 可知,两点之间电位差与路径无关可知。先去指定一个路径,上述图中虚拟路径和实际路径都是:左+右-的 那么它就可以直接等效成个电压源 如果与路径的虚拟方向是非关联的话,那么对应前面那个电位差要是负号。


对于电压的并联电路来说:U = us1 = us2  注意:相同的电压源才能够进行并联,电源中的电流不确定。 对于两个电压源并联的结构,其实就是等效成①个电压源的并联结构。 两个电压源进行并联等效成如下结果:


(二) 电压源与电阻支路的串联、并联等效

u = us1 + R1i + us2 + R2i = (us1 + us2)+(R1 + R2)i = us + Ri  R1与R2的都是 左+右-,电位差大小分别是:R1xi & R2xi 上述两个图中可以进行等效。

在上述图当中是并联结构,电压源和任意元件进行并联。 从并联支路当中可以得知电压都是一样的。


(三) 理想电流源串联并联

理想电流源先从并联出发,对于电流的并联电路来说:i = is1 + is2 +is3   根据 KCL(基尔霍夫电流定律) 可知,流入电流 = 流出电流->的一个关系得出。 那么它只是需要等效出来一个电流源就可以了,两者之间进行等效电路。

​ 

理想电流源先从串联出发,对于电流的串联电路来说:i = is1 = is2 对于两个端子而言,就相当于从左端开始往里面流电流。由串联可知处处电流相等。等效出还是一个电流源的结构,只不过它还是和 is1 以及 is2 是相等的。 注意:相同的理想电流元才能进行串联,每个电流源的端电压都是不稳定的。


(四) 电流源与电阻支路的串联、并联等效 

i = is1 - u/R1 + is2 - u/R2 = is1 + is2 -(1/R1 + 1/R2)u = is - u/R (关系式) 在左边的图当中推算出ui关系,右边的这个图也退出ui的这个关系。 上+下-的 u,那么整个并联支路的 u 都是一样的。 根据KCL 流入电流的是 is1和is2 流出的是 u/R1 + u/R2 + i,就得到上述关系式! 右图也是一样的。

电流源和任意元件不管这里是接的多么复杂,都是可以去掉。 

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原始发表:2022-08-08,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • 【2.1】等效电阻 🔺 — Y 等效变换
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      • 1:Y 👉 🔺 (Y形连接的阻值描绘三角形)
      • 2: 🔺 👉 Y (三角形连接的阻值描绘Y形)
      • 3: 并联用电导描述
      • 4:串联用电导描述
  • 【2.2】电压源、电流源的串联和并联
    • (一) 理想电压源的串联和并联
      • (二) 电压源与电阻支路的串联、并联等效
    • (三) 理想电流源串联并联
      • (四) 电流源与电阻支路的串联、并联等效 
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