国网考试电路---第二章： 简单电阻电路分析（等效变换）

国网考试电路---第二章： 简单电阻电路分析（等效变换），根据国家电网招聘考试大纲编写，整理不易，感谢支持，后续不断更新

2 简单电阻电路分析（等效变换）

• 电路的分类
  • 线性电路：由时不变线性无源元件、线性受控源和独立电源组成的电路。
  • 电阻电路：构成电路的无源元件都是线性电阻。
  • 直流电路：电路中的独立源部是直流电源。
  • 动态电路：由动态元件组成的电路，动态元件有电容元件和电感元件。
• 等效二端网络
  • 二端网络
    • 内部含有独立电源的二端网络称为有源二端网络，内部不包含独立电源的网络称为无源二端网络。
    • 二端网络又称为单端口网络，简称为单口网络。
    • 二端网络的外特性为端口电流和端口电压的关系(VAR)。二端网络的外特性由二端网络本身决定，与外接电路无关。
  • 二端网络的等效变换
    • 在相同的端口电压和端口电流参考方向下，两个二端网络的等效条件是外部特性完全相同。
    • 二端网络等效是对任意的外部电路而言的，对内部电路并不等效。
    • 两个二端网络等效是一种固有性质，与端口电压和端口电流无关。
    • 等效网络之间的代换称为等效变换，等效变换可以使复杂网络化简为简单网络，适用于求解部分电量(外部电量)。
• 电阻电路的等效变换
  • 电阻串联
    • 电阻串联特点
      • 各电阻中通过同一电流
      • 总电压等于各串联电阻的电压之和
      • 等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和，各电阻消耗的功率与电阻大小成正比
    • 串联电阻的等效电阻等于各分电阻之和
    • 串联电阻上电压的分配与电阻值成正比，串联分压公式为
  • 电阻并联
    • 电阻并联特点
      • 各电阻两端的电压相同
      • 总电流等于流过各并联电阻的电流之和
      • 等效电阻消耗的功率等于各并联电阻消耗功率的总和，各电阻消耗的功率与电阻大小成反比
    • 并联电阻的等效电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
    • 并联电阻上电流的分配与电阻成反比，与电导成正比，并联分流公式:
  • 电阻混联
    • 混联电路常用简化规则；
      • 电流为0的支路等效为断路
      • 等电位点可以短接
    • 混联电路分析方法
      • 逐步化简法：利用串并联等效，从离端口的最远侧开始，对网络中的支路进行合并，逐步向端口方向化简，最终简化为一个无分支的等效电路。
      • 等电位法：利用同一导线上各节点电位相等，定义为同一个节点，重画电路后再进行逐步化筒。
  • Y-△等效变换
    • 等效变换条件
      • 对应端流入或流出的电流一一相等
      • 对应端间的电压——相等
      • 变换后不影响外电路的电压和电流
    • 等效变换公式
    • 三个电阻相等时的变换公式：(外大内小)
• 电源的等效变换
  • 电压源的串并联等效
    • n个理想电压源串联可以等效为一个理想电压源，等效电压源的电压Us等于各个串联电压源电压的代数和，凡方向与Us相同的分电压取正号，反之取负号
    • n个实际电压源串联可以等效为一个实际电压源，等效电压源的电压Us等于各个串联电压源电压的代数和，等效电压源的内阻等于各个串联电压源内阻之和。
    • 只有型号完全一致的理想电压源才能同极性并联，但每个并联电压源的电流无法确定。
  • 电流派的申并联等效
    • n个理想电流源并联可以合并为一个等效理想电流源。等效电流源的电流Is等于各个电流源电流的代数和，凡参考方向与Is相同的电流取正号，反之取负号
    • n个实际电流源并联可以合并为一个等效实际电流源。等效电流源的电流Is等于各个电流源电流的代数和，等效内阻的倒教等于各并联电流源内阻的倒数之和。
    • 只有型号完全一致的电流源才能同方向串联，但每个电流源的端电压无法确定。
  • 两种电源的等效变换
    • 实际电源可用理想电压源和电阻串联的电路模型表示，也可用理想电流源和电阻并联的电路模型表示。
    • 在满足一定条件时，同一个电源的两种电路模型可以等效变换。等效变换条件为
    • 实际电压源与实际电流源等效变换时，电压源电压的参考方向与电流源电流的参考方向在变换前后应保持一致，即：电流源电流流出端为电压源电压的正极性端。
    • 两种实际电源模型等效变换是指外部等效，对电源内部是不等效的。
    • 理想电压源与理想电流源没有内阻，不能进行等效变换。
  • 受控源的等效变换
    • 受控电压源与电阻串联可以等效变换为受控电流源与电阻的并联
    • 电源等效变换时，可以将受控源当做独立源对待。
• 多余元件
  • 多余元件
    • 与电压源并联的元件或者与电流源串联的元件称为多余元件或虚元件
    • 多余元件可以是受控源的受控支路，但不能是受控源的控制支路
  • 多余元件的处理方法
    • 对外等效时，与电压源并联的多余元件可以开路处理
    • 对外等效时，与电流源串联的多余元件可以短路处理