举例说明等效电路的研究思路?等效电路的形式?
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举例说明等效电路的研究思路?
等效电源法
这个方法看起来就很简单,但重要的是如何将等效内阻和等效电动势求出来。我们来分析下思路:
(1)判断可以用等效电源的方法:因为电路结构是确定,各个电阻的阻值也确定,所以等效电源的内阻阻值是固定不变的,那么通过R4的电流与R4两端的电压只会随着R4的变化而变化,完全可以用等效电源的方法。
(2)分析等效电动势的大小:根据电动势的大小等于外电路断路时的路端电压,所以直接在新的原路中,将R4改为理想电压表,即可得到等效电动势5V。
(3)分析等效内阻的大小:两种方法。
①对比等效电动势的做法,如果外电路短路,就可以得到新电路外电路的短路电流大小,所以直接将R4改为理想电流表,可以直接得到新电路的短路电流为5/4A,所以等效内阻为4Ω。
②直接将电源看做电阻r,根据电路特点算出等效内阻的阻值为4Ω,可以思考为什么可以这样计算。
(4)根据电源输出功率与外阻R的关系(驼峰图)可知,当R=r时,电源输出功率最大,即R4=4Ω。
(5)计算此时R4的功率。
最后:因为内阻不变时,电路的输出功率与外电阻的关系非常明确,所以当需要求电路某一部分的最大或者最小输出功率时,结合P-R图像(驼峰图)和等效电源,可以使问题变得非常简单,那么这个过程中最重要的问题就成为了如何求等效电动势、等效内阻和外电路阻值的可变范围了,其他的就是熟练度的问题了。
等效电路的形式?
所谓等效,是指将电路中某一部分比较复杂的结构用一比较简单的结构替代,替代之后的电路与原电路对未变换的部分(或称外部电路)保持相同的作用效果。
人们习惯上常说的等效,主要是对一个线性二端网络而言的。如果两个二端网络的伏安关系完全相同,那么这两个网络是等效的。等效的两个网络内部可以具有完全不同的结构,但对于任意一个外电路,它们具有完全相同的响应。
简言之,等效是对网络外端口的等效,对网络内部不等效。在等效条件下,用一个网络替换另一个网络,端口伏安关系不变,称为等效变换。等效变换只适用于线性网络,不适用于非线性网络。
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