第二章 网络的组成元件
第二章微电网的总体结构
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电网接线方式简介
微电网基本结构
微电网系统结构 微电网体系结构
微电网的元件
一、电网接线方式简介
1.电力系统概念
是由发电、输电、变电、配电和用电等附属环 节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。
一、电网接线方式简介
2.电力网（简称电网）概念
由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组 成的联合发电与用电的统一整体称为电力网。电网 是电源和用户之间的纽带，其主要功能是把电能安 全、优质、经济地送到用户。
1、静态开关
• 静态开关安装在用户低压母线上，其规划 设计非常重要，应确保有能力可靠运行和 具有预测性，有能力测量静态开关两侧的 电压和频率以及通过开关的电流。 • 通过测量，静态开关可以检测到电能质量 问题，以及内部和外部的故障。而当同步 性标准可以接受时，使微电网和主电网重 新连上。静态开关也被纳入各种智能控制 水平，其连续监控耦合点的状态。
2 集中控制层
集中控制层为微电网的控制中心（Micro-Grid Control Center,MGCC）是整个微电网控制系统的核心 部分，集中管理DG、储能装置和各类负荷，完成整个微 电网的监视和控制。根据整个微电网的运行情况，实时优 化控制策略，实现并网、离网、停运的平滑过渡；
（2） 集中控制层
在微电网的这种结构下，多个DG局部 就地向重要负荷提供电能和电压支撑，这在 很大程度上减少了直接从大电网买电和电力 线传输的负担，并可增强重要负荷抵御来自 主网故障影响的能力。
在大电网发生故障或其电能质量不符合 系统标准的情况下，微电网可以孤网模式独 立运行，保证微电网自身和大电网的正常运 行，从而提高供电可靠性和安全性。
1 配电网调度层
电路第五版第二章
根据平衡电桥的特点: 根据平衡电桥的特点 Ig =0，可将 、d间断开； 间断开； ，可将c、 间断开 ucd =0（等电位），可将 、d短路， ），可将 短路， （等电位），可将c、 短路 最后计算的结果相同。 最后计算的结果相同。
例2-4：电路如图所示 ： 求: a、b端口处的等效 、 端口处的等效 电阻R 电阻 ab。 解：∵60×60=3600Ω × Ω 24×150=3600Ω × Ω a Rab b
电阻的串联、 §2-3 电阻的串联、并联和混联
一、电阻的串联 （Series connection of resistors） ）
1、电阻的串联 、 特点：在串联电路中，各元件流过的电流相同。 特点：在串联电路中，各元件流过的电流相同。 由欧姆定律及KVL得 由欧姆定律及 得 u = u1 + u2 +…+ un … i Rn R2 R1 =R1i+R2i+ … +Rni a + + u1− + u2− + un− =（R1+R2+ … +Rn）i （ u 令R eq=R1+R2+…+Rn=ΣRk Σ − b 则有 u= R eqi N1
Ig R3 R2 3 I2
RgIg R1 2 K1
R2+R3 =11 .11Ω Ω R1 = Rsh–（ R2+R3 ） （ =111.11–11.11=100 Ω
• 同理，当K与3相接时，分流电阻为 3，可测 同理， 相接时， 与 相接时 分流电阻为R 100mA的电流，由分流公式 的电流， 的电流
in Gn
R1 R2 两个电阻并联的等效电阻为 Req = R1 + R2
《桥式整流电路》公开课教案教学设计
《桥式整流电路》公开课教案教学设计第一章：桥式整流电路简介1.1 教学目标让学生了解桥式整流电路的基本概念和作用让学生掌握桥式整流电路的组成和特点1.2 教学内容桥式整流电路的定义和作用桥式整流电路的组成和特点1.3 教学过程引入话题：介绍整流电路在电子技术中的应用讲解桥式整流电路的定义和作用分析桥式整流电路的组成和特点进行案例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的工作原理1.4 教学评价学生能够准确地描述桥式整流电路的基本概念和作用学生能够理解和分析桥式整流电路的组成和特点第二章：桥式整流电路的组成元件2.1 教学目标让学生了解桥式整流电路中所涉及的元件及其作用让学生掌握桥式整流电路中元件的选择和连接方式2.2 教学内容桥式整流电路中所涉及的元件及其作用桥式整流电路中元件的选择和连接方式2.3 教学过程讲解桥式整流电路中所涉及的元件及其作用介绍桥式整流电路中元件的选择和连接方式进行实例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的组成元件2.4 教学评价学生能够准确地描述桥式整流电路中所涉及的元件及其作用学生能够理解和掌握桥式整流电路中元件的选择和连接方式第三章：桥式整流电路的工作原理3.1 教学目标让学生了解桥式整流电路的工作原理让学生掌握桥式整流电路的输出电压和电流特性3.2 教学内容桥式整流电路的工作原理桥式整流电路的输出电压和电流特性3.3 教学过程讲解桥式整流电路的工作原理分析桥式整流电路的输出电压和电流特性进行实验演示，让学生更好地理解桥式整流电路的工作原理3.4 教学评价学生能够准确地描述桥式整流电路的工作原理学生能够理解和掌握桥式整流电路的输出电压和电流特性第四章：桥式整流电路的设计与仿真4.1 教学目标让学生掌握桥式整流电路的设计方法让学生能够运用仿真软件对桥式整流电路进行仿真分析4.2 教学内容桥式整流电路的设计方法桥式整流电路的仿真分析和实验验证4.3 教学过程讲解桥式整流电路的设计方法介绍仿真软件的使用方法和操作步骤进行仿真实验演示，让学生更好地理解桥式整流电路的设计与仿真过程4.4 教学评价学生能够掌握桥式整流电路的设计方法学生能够运用仿真软件对桥式整流电路进行仿真分析第六章：桥式整流电路的应用6.1 教学目标让学生了解桥式整流电路在实际应用中的重要性让学生掌握桥式整流电路在不同领域的应用案例6.2 教学内容桥式整流电路在实际应用中的重要性桥式整流电路在不同领域的应用案例6.3 教学过程讲解桥式整流电路在实际应用中的重要性分析桥式整流电路在不同领域的应用案例进行实例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的应用6.4 教学评价学生能够了解桥式整流电路在实际应用中的重要性学生能够掌握桥式整流电路在不同领域的应用案例第七章：桥式整流电路的优化与改进7.1 教学目标让学生了解桥式整流电路的优化方法让学生掌握桥式整流电路的改进技术7.2 教学内容桥式整流电路的优化方法桥式整流电路的改进技术7.3 教学过程讲解桥式整流电路的优化方法介绍桥式整流电路的改进技术进行实例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的优化与改进7.4 教学评价学生能够了解桥式整流电路的优化方法学生能够掌握桥式整流电路的改进技术第八章：桥式整流电路的故障分析与维修8.1 教学目标让学生了解桥式整流电路的常见故障现象让学生掌握桥式整流电路的故障分析方法和维修技巧8.2 教学内容桥式整流电路的常见故障现象桥式整流电路的故障分析方法和维修技巧8.3 教学过程讲解桥式整流电路的常见故障现象介绍桥式整流电路的故障分析方法和维修技巧进行实例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的故障分析与维修8.4 教学评价学生能够了解桥式整流电路的常见故障现象学生能够掌握桥式整流电路的故障分析方法和维修技巧第九章：桥式整流电路的实验操作9.1 教学目标让学生掌握桥式整流电路的实验操作步骤让学生能够独立完成桥式整流电路的实验操作9.2 教学内容桥式整流电路的实验操作步骤桥式整流电路实验中的注意事项9.3 教学过程讲解桥式整流电路的实验操作步骤介绍桥式整流电路实验中的注意事项进行实验演示，让学生更好地理解桥式整流电路的实验操作9.4 教学评价学生能够掌握桥式整流电路的实验操作步骤学生能够独立完成桥式整流电路的实验操作第十章：桥式整流电路的综合应用与拓展10.1 教学目标让学生了解桥式整流电路在其他领域的应用让学生掌握桥式整流电路的拓展应用技术10.2 教学内容桥式整流电路在其他领域的应用桥式整流电路的拓展应用技术10.3 教学过程讲解桥式整流电路在其他领域的应用介绍桥式整流电路的拓展应用技术进行实例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的综合应用与拓展10.4 教学评价学生能够了解桥式整流电路在其他领域的应用学生能够掌握桥式整流电路的拓展应用技术第十一章：桥式整流电路的效率与损耗分析11.1 教学目标让学生了解桥式整流电路的效率计算方法让学生掌握桥式整流电路的损耗分析和优化方法11.2 教学内容桥式整流电路的效率计算方法桥式整流电路的损耗分析和优化方法11.3 教学过程讲解桥式整流电路的效率计算方法分析桥式整流电路的损耗来源和优化策略进行实例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的效率与损耗分析11.4 教学评价学生能够了解桥式整流电路的效率计算方法学生能够掌握桥式整流电路的损耗分析和优化方法第十二章：桥式整流电路的噪声与滤波12.1 教学目标让学生了解桥式整流电路的噪声产生原因让学生掌握桥式整流电路的滤波技术和降噪方法12.2 教学内容桥式整流电路的噪声产生原因桥式整流电路的滤波技术和降噪方法12.3 教学过程讲解桥式整流电路的噪声产生原因介绍桥式整流电路的滤波技术和降噪方法进行实例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的噪声与滤波12.4 教学评价学生能够了解桥式整流电路的噪声产生原因学生能够掌握桥式整流电路的滤波技术和降噪方法第十三章：桥式整流电路的可靠性分析13.1 教学目标让学生了解桥式整流电路的可靠性指标让学生掌握桥式整流电路的可靠性分析和提高方法13.2 教学内容桥式整流电路的可靠性指标桥式整流电路的可靠性分析和提高方法13.3 教学过程讲解桥式整流电路的可靠性指标分析桥式整流电路的可靠性影响因素和提高策略进行实例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的可靠性分析13.4 教学评价学生能够了解桥式整流电路的可靠性指标学生能够掌握桥式整流电路的可靠性分析和提高方法第十四章：桥式整流电路的实战应用案例14.1 教学目标让学生了解桥式整流电路在实际项目中的应用案例让学生掌握桥式整流电路在实战中的设计和优化方法14.2 教学内容桥式整流电路在实际项目中的应用案例桥式整流电路在实战中的设计和优化方法14.3 教学过程讲解桥式整流电路在实际项目中的应用案例分析桥式整流电路在实战中的设计和优化方法进行实例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的实战应用14.4 教学评价学生能够了解桥式整流电路在实际项目中的应用案例学生能够掌握桥式整流电路在实战中的设计和优化方法第十五章：桥式整流电路的前景与发展趋势15.1 教学目标让学生了解桥式整流电路在现代电子技术中的重要性让学生掌握桥式整流电路的发展趋势和未来应用领域15.2 教学内容桥式整流电路在现代电子技术中的重要性桥式整流电路的发展趋势和未来应用领域15.3 教学过程讲解桥式整流电路在现代电子技术中的重要性分析桥式整流电路的发展趋势和未来应用领域进行实例演示，让学生更好地理解桥式整流电路的前景与发展趋势15.4 教学评价学生能够了解桥式整流电路在现代电子技术中的重要性学生能够掌握桥式整流电路的发展趋势和未来应用领域重点和难点解析本文主要介绍了桥式整流电路的基本概念、组成元件、工作原理、应用领域、设计优化、故障分析与维修、实验操作以及前景与发展趋势等方面的内容。
盛立军《计算机网络技术基础》课件第二章
网络安全威胁
网络攻击行为日趋复杂、隐蔽性更强，网络钓鱼、勒索软件等新型攻击手段不断涌现，给 企业和个人带来重大损失。
协议封装与解封装过程
协议封装
在发送数据时，数据首先被封装在协 议数据单元（PDU）中，然后逐层向 下传递。每经过一个层次，就会加上 该层的协议头部或尾部信息。
协议解封装
在接收数据时，数据从下层向上层逐 层传递，每经过一个层次，就会去掉 该层的协议头部或尾部信息，还原出 原始数据。
技术
防火墙定义
是一种隔离技术，一种在内部网络与外部网络之间实施安全防范 的系统。
防火墙功能
它可以根据预先设定的规则，允许或是限制传输的数据通过。
防火墙分类
根据实现技术不同，防火墙可以分为包过滤型、代理型和有状态检 测型等。
数据加密技术
数据加密定义
是一种限制对网络上传输数据的访问权的技术 。
第三阶段
国际互联网与移动互联网 ，全球范围内的计算机网 络互联互通，形成国际互 联网和移动互联网。
计算机网络分类
根据规模
局域网、城域网、广域网和互联网。
根据拓扑结构
星型、总线型、环型和网状型。
根据传输介质
有线网和无线网。
02
网络体系结构与协议
OSI参考模型
01
概述
OSI参考模型是一个开放的分层 体系结构，用于描述网络协议的 层次结构。
数据加密方法
主要有对称加密和非对称加密两种方法。
数据加密标准
第二章 等效变换
即 若 干 电 阻 串 联 等 效 于 一 个 电 阻 ， Req=R1+R2+···+Rn
uk Rki Rk R eq u
—— 分压公式
2、 并联
电阻首尾分别相联, 处于同一电压下的连接方式, 称为并联
(图2－3a)。
VCR:
i i1 i 2 i n
u R1 u R2 u Rn
讨论：若要求电流 i1, i2, i3, 怎么办？ 回到原电路来分析！
u 4 R 4 i 4 15 V
i2 u 4 / R 2 2 .5 A
i1 u 4 / R1 5 A
i3 u 4 / R 3 7 . 5 A
3、电压源与电流源（或电阻）的并联
任何二端网络和电压源并联，从端口看，均等效作一个电压源。
''
②R
'' eq
R 2 R eq R 2 R 34
6
'
15 10 15 10
6
R eq R 1 R 2 //( R 3 R 4 ) R 1
R2 ( R3 R4 ) R2 R3 R4
15 ( 5 5 ) 15 5 5
12
小结：1、串联电路的特点： ①流过每个电阻的电流相同； ②总电压等于各电阻电压的代数和；
③端口总电阻等于所有串联电阻的和。 2 、并联的电路特点： ①u1=u2=u3=„„ = u ②i1+i2+i3+ „„ = i ③G= G1+G2+G3+ „„ 或：
1 R
1 R1
第二章 电路的基本概念和基本定律
a、b两点间的电压
u ab d w ab dq d w ao dq d w bo dq v a vb
电场中任意两点间的电压等于这两点的电位之差。
电压又称电位差
4.电压的实际方向和参考方向
正电荷，a→b，电场力作正功 正电荷，a→b，电场力作负功
v a u ao
单位与电压相同
dw a 0 dq
参考点的电位为零。 参考点的选择，原则上是任意的。 电位的大小决定于电场的性质、给定点的位置及参考点的选择。 参考点选择不同，电场中各点的电位将有不同的数值。 电位是一个相对量
3.电压与电位的关系
正电荷，a→o→ b 电场力所作功为
第二章 电路的基本概念和定律
模块一 电路及电路模型 模块二 电路的物理量 模块三 电阻元件 模块四 电压源和电流源 模块五 基尔霍夫定律 第二章小结
模块一
电路及电路模型
一、电路的组成和作用 电路：由若干电气设备或器件按照一定方式连 接起来而构成的电流通路。 电路的分类（按功能分）：
①传输和转换电能的电路
标量 单位：伏特（V）
2.电动势的实际方向和参考方向
e
dq
电动势方向的习惯规定： 在电源内部自电源的负极 → 正极 （低电位端→高电位端）
电动势参考方向的表示方法： （1）用参考极性表示：“＋”极表示假定的高电位端 “－”极表示假定的低电位端 （2）用箭头表示：箭头指向是从参考极性的“－”极指向“＋ ”极 （3）用双下标表示：eab表示参考方向是从a指向b。
②传递和处理信号的电路
传输和转换电能的电路组成
电源：提供电能的设备。
电网络分析与综合学习报告 (1)
基本回路的方向规定为所含连支的方向。
2.2独立的基尔霍夫定律方程
割集：
割集：
割集：
注意：1、2、3为树枝
推广为一般情况：基本割集的基尔霍夫电流定律方程是一组独立方程，方程的数目等于树支数，基本割集是一组独立割集。
电网络理论读书报告
电网络理论主要包括：网络分析、网络综合、模拟电路故障诊断。其中网络分析主要是一致网络结构、网络参数和输入求输出，网络综合主要是已知网络输入和输出去确定网络的结构与参数，模拟电路故障分析是已知网络的输入和输出确定网络结构参数与故障分析。
第一章网络原件和网络的基本性质
1.1实际电路与电路模型
理想变压器：
阻抗匹配：
1.6网络的基本性质
线性和非线性
线性特性指均匀性，叠加性。
均匀性（齐次性）：
叠加性：
时变与时不变
一个网络在零初始条件下，其输出响应与输入信号施加于网络的时间起点无关，称为非时变网络，否则称为时变网络。
因果与非因果
因果网络当且仅当输入信号激励时，才会出现输出（响应）。也就是说，因果网络的（响应）不会出现在输入信号激励的以前时刻。也叫做非超前网络。
割集：是一组支路集合。并且满足：
(1)如果移去包含在此集合中的全部支路，则此图变成两个分离的部分；
(2)如果留下该集合中的任一支路,则剩下的图仍是连通的。
基本割集(fundamental cut-set)：由数的一条树支与相应的一组连支所构成的割集，称为基本割集。
基本割集的方向规定为所含树支的方向。
电网络理论是建立在电路模型基础上的一门科学，它所研究的直接对象不是实际电路，而是实际电路的模型。实际电路：为了某种目的，把电器件按照一定方式连接起来构成的整体。电路模型：实际电路的科学抽象，由理想化的网络原件连接而成的整体。器件：客观存在的物理实体，是实际电路的组成单元。元件：理想化的模型，其端子上的物理量服从一定的数学规律，是网络的基本构造单元。
第二章电力网各元件的参数和等值电路精品文档
变压器短路试验数据表(未经归算)
短路电压百分数Us% 短路损耗Ps（kW）
高—中 12.20 343.0
高—低 6.00
251.5
中—低 8.93
285.0
第2章 电力网各元件参数和数学模型
14 发电机组的运行特性和数学模型
φ ——功率因数角，u i ；
S、P、Q——分别为视在功率、有功功率、无功功率。
2.1 发电机组的运行特性和数学模型
一、发电机稳态运行时的相量图和功角特性
1. 隐极式发电机的相量图和功角特性
S ~ ( U d j q ) U I d j q I U d I d U q I q j U q I d U d I q P jQ
Uq EqIdxd EQIdxq Ud Iqxq
jQ E ( U d jq U ) jq x I d jq I
即， EQUjxqI 可以运用作图法求得交轴正方向，从而 E q 确定的正方向。
2.1 发电机组的运行特性和数学模型
P EqUd UdUq UdUq
1 双绕组变压器
电阻
RT
PkU
2 N
1000SN2
RT——变压器高低压绕组的总电阻（Ω ）； Pk——变压器的短路损耗（kW）； SN——变压器的额定容量（MVA）； UN——变压器的额定电压（kV）。
2.2 变压器的参数和数学模型（续1）
1 双绕组变压器
电抗
XT
UN Uk%Uk% UN 2 3IN 100 10SN 0
2.2 变压器的参数和数学模型（续3）
第二章_电力系统各元件的参数和等值电路
四.电力线路的数学模型
电力线路的数学模型就是以电阻、电抗、电纳和 电导来表示线路的等值电路。（集中参数电路） 分三种情况讨论：
1)
短线路
2) 中等长度线路 3) 长线路（分布参数电路或修正集中参数电路）
1.短输电线路：电导和电纳忽略不计 长度<100km 电压60kV以下 短的电缆线 线路阻抗
2 2
然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻
2 2 2 Pk 1U N Pk 2U N Pk 3U N RT 1 , RT 2 , RT 3 2 2 2 1000S N 1000S N 1000S N
电阻
对于100/50/100或100/100/50
由于短路损耗是指容量小的一侧达到额定电流时的 数值，因此应将含有不同容量绕组的短路损耗数据归算 为额 定电流下的值。 例如：对于100/50/100 IN ' Pk (1 2 ) Pk (1 2 ) ( ) 2 4 Pk'(1 2 ) IN / 2 IN 2 ' Pk ( 2 3 ) Pk ( 2 3 ) ( ) 4 Pk'( 2 3 ) IN / 2 然后，按照100/100/100计算电阻的公式计算各绕组电阻。
图 中等长度线路的等值电路 (a) π形等值电路；(b) T形等值电路
3 长线路的等值电路（需要考虑分布参数特性） 长线路：长度超过300km的架空线和超过100km的电缆。 精确型 根据双端口网络理论可得：
1 2coshrl 1 Y' sin hrl Zc sin hrl 其中： Z c z1 / y1 r z1 y1
电阻
由于容量的不同，对所提供的短路损耗要做些处理
对于100/100/100
第二章的第一节单侧电源网络相间短路的电流保护
第二章的第一节单侧电源网络相间短路的电流保护一、电磁型电流继电器电流继电器是实现电流保护的基本元件，也是反应于一个电气量而动作的简单继电器的典型。
它可以是机电式的，也可以是静态式的。
下面，通过对机电式的电磁型过电流继电器的分析来说明继电器的工作原理和继电特性。
图2－1是电磁型电流继电器的原理结构图。
1为线圈，2为铁芯，3是空气隙，4为可动舌片，5和6分别为可动触点和固定触点，7是弹簧，8为止档。
图2-1电磁型电流继电器的原理结构1—线圈；2—铁芯；3—空气隙；4—可动舌片；5—可动触点；6—固定触点产生出磁通，它通过由铁芯、空气隙和可动舌片组成的磁路。
舌片被磁化后，通过线圈l的电流IJ与铁芯的磁极产生电磁吸力，企图吸引舌片向左转动；当电磁吸力足够大时，即可吸动舌片并使可动触点5与固定触点6接通，称为继电器“动作”。
当铁芯不饱和时，与IJ成正比，而与磁路的磁阻成反比。
由于磁路的磁阻几乎都集中在空气隙中，因此磁阻与气隙的长度成正比，则磁通就与成反比。
因此与成正比的电磁吸力作用到舌片上产生的电磁转矩可表示为2MdcK1K2式中K1、K2——比例常数。
22IJ2（2－1）电力系统正常运行时，继电器线圈中流入负荷电流，作用于可动舌片上的工作转矩就是上述电磁转矩；而作用于其上的制动转矩为弹簧的初拉力矩Mth1，对应此时的空气隙长度为1。
两者平衡，这样可动舌片不会向左转动，继电器触点不闭合。
当电流增大时，Mdc增大，可动舌片向左转动；而可动舌片受到的制动转矩有二个：一个是与弹簧伸长成正比的反抗转矩，当舌片向左移动使气隙由1减小到时，该转矩可表示为Mth＝Mth1＋K3（1－）（2－2）式中K3——比例常数。
另一个是舌片转动的过程中所必须克服的摩擦转矩Mm，其值可认为是一个常数，不随的改变而变化。
因此，阻碍继电器动作的全部制动转矩就是Mth＋Mm。
继电器能够动作的条件是MdcMth＋Mm（2－3）满足上述条件的，能使继电器动作的最小电流值称为继电器的动作电流，也称为起动电流，以Idz.J表示。
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光纤的优缺点
◎传输速度快：光纤的传输速度可以超过2Gb/s，为目前传输
速率最高的介质。
◎抗电磁干扰：因为光纤是用光波传输信号，几乎不受电磁干
扰的影响。
◎传输安全性高：光纤在传输时不会有光波信号散射出来，
因此不用担心被人从散射的能量中盗取信息；再者，光纤一旦被截 断，要用融接的万式才能接起来，因此若有人想要截断缆线窃取信 息，不但费时费力，而且较易被发现。 不过优点也会是缺点，因为光纤的接头都得融接，所以架设不易， 要分接线路也很麻烦，而且光纤的价格很高，实在不适合一般小型 局域网使用。
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3-2-2
星型网络
“巩固领导中心”的特性 巩固领导中心”
星型网络是继总线结构后 兴起的网络结构，此种网 络不再是“手牵手，前一 个接后一个”，而是所有 计算机都接到一个特殊装 置，该装置通常是“集线 器” (Hub)，通过集线 器在各计算机间传递信号。 换言之，以集线器为中心 向外成放射状，因此称为 星型(Star)网络(见图38)。
15
目前已发展出来的局域网拓扑，大致分成以下3种：
★总线型(Bus)网络 ★星型(Star)网络 ★环型(Ring)网络
16
3-2-1 总线型网络
“一条肠子通到底”的特性 一条肠子通到底” 一条肠子通到底
总线型结构的主要特性，就是“以一条共用的网线来 连接所有计算机”，但是从微观角度来看，应该是许 多段网线所连接成的(见图3-7)。
9
◎轴芯：也就是极细小的玻璃纤维，用来 传送光波信号。 ◎被覆层：折射率低的物质，当光波信号 在轴芯传送时，便是通过被覆层与轴芯 的接触面进行反射。 ◎外皮：不透光的材质，用以隔绝外在的 干扰源，也能保护脆弱的轴芯。
10
光纤的类型
光纤按照其轴芯的模式，又可以分为两种： ◎单模式光纤：轴芯直径较细，约5—10um， 适合长距离传输，价格昂贵，散射率小， 传输效率极佳。 ◎ 多 模 式 光 纤 ： 轴 芯 直 径 较 宽 ， 约 50— 100um，适合短距离传输，价格较低， 传 输效率略差于单模式光纤。
19
星型网络的优缺点
其实星型网络的优点也就是弥补总线型网络的缺点： ★局部线路故障只会影响局部区域，不会导致整个 网络瘫痪；除非整个网络只有一部集线器，而碰巧问题 出在集线器，这样才会整个网络都停止。 ★追查故障点时相当方便，通常从集线器的灯号便 能很快得知。 ★新增或减少计算机时，不会造成网络中断。 至于它的唯一缺点，便是必须增加一笔购买集线器 的成本，但是由于集线器的价格日益滑落，使得这个缺 点的影响逐渐缩小，因此星型网络己成为目前小型局城 网的趋势。
21
环型网络的优缺点
前两种网络其实都还有共同的缺点，那就是可能 发生两部（或多部）计算机同时传递数据，因此 发生了信号冲突（Collision），导致整个网络 暂时无法工作。但是环型网络就不会有这个问题， 因为在环型网络上的计算机要传送信号前，必须 先取得“令牌” (英文称为Token)，有令牌的 计算机才准传送，而令牌只有一张，并且是按照 顺序编号轮流传递，所以不会发生冲突情况。
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同轴电缆
◆中心导体：RG-58的中心导体通常为多芯铜线，网络上 高速变动的电子信号， 主要就是靠它传递。 ◆绝缘体：用来隔绝中心导体和导电网，避免短路。 ◆导电网：环绕中心导体的一层金属网，这层导电网一 般做为接地来用，在传输的过程中，它可用来当作中心 导体的参考电压，也可防止电磁波干扰。 ◆外层包覆：用来保护网线，避免受到外界的干扰 ，另 外它也可以预防网线在不良环境(如潮湿、高温)中受到氧 化或其他损坏。
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至于其缺点，则是因为在目前市场上环型 网络的软硬件设备成本较高，连带影响到其普及 性。另外，若任一线路或节点故障，则整个环型 网络便会瘫痪，不过这个问题可以采用备援线路 的方式解决(见图3-10)。
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逻辑拓扑与实体拓扑
环型网络的另一项特 点，在于逻辑拓扑与 实体拓扑的不同。逻 辑拓扑指的是其数据 传输方式，实体拓扑 指的则是实际布线的 模样。图3-11是标准 的环型网络，实体拓 扑与逻辑拓扑模样都 相同。
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但是有时候我们会看到图 3-12所示的情况，实体拓 扑为总线型网络，但数据 传输方式却是环型网络的 有趣模样。当然，也有可 能看到如图3-13所示的环 型网络。
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3-2-4
混合式网络
其实若仔细去研究，局域网的结构并不仅 如此，在实际布线时，网络结构通常不会 如上述般，全然为单一种拓扑模样，如图 3-14所示是目前很常见的一种网络拓扑 。
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总线型网络的优缺点
总线型网络在早期非常盛行，因为它具有成本低 廉和布线简单的优点。只要买足了网线、接头和 网卡，不需要其他额外的网络设备，就可以架起 总线型网络，达到资源共享的目的。 不过简单的结构背后，难免会存在一些缺失，首 先是只要其中任何一段线路故障，整个网络就瘫 痪了，而且在追查该故障线路时比较麻烦；其次 是要加入或减少一台计算机时，也会使网络暂时 中断，这两项主要缺点在日益重视网络管理的今 日，使得总线型网络逐渐消失在网络舞台上。
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双绞线的分类 双绞线按照所使用的线材不同而有不同的 传输性能，目前最普遍的是Cat5，速度可 达100Mb/s，而双绞线的明日之星则是Cat6， 用于1000BASE-T，速度可达1000 Mb/s，在 某些特定的实验状况下甚至可达到 2.4Gb/s(见表3-1)。
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双绞线的颜色 根据EIA/TIA568B的规定，双绞线每条线都 有特定的颜色与编号，如表3-2
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3-3
网络设备
从调制解调器拨号的单人环境，到多人使 用的局域网，甚至是互联网这种无界限的 广域网，不管范围大小，网络设备绝对是 其中不可或缺的一环。本节就为大家介绍 在网络中常见到的各种网络设备。
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3-3-1 调制解调器
调制解调器是专属调制(Modulation)和解 调制(Demodulation)的设备，通过这项功 能，我们就可以利用电话线传输数据资料。 最显而易见的一项应用就是通过调制解调 器和网络服务供应商(Internet Service Provider，ISP)连接，访问互联网上的资 源。
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双纹线的优缺点
双绞线的优点就是便宜，再者，双绞线 的维护和布线弹性也很好。不过事无双好， 双绞线虽然很便宜，但是比较不耐用，而 且容易受到电磁干扰。
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3-1-3 光纤
光纤(Optical Fiber)的材质是极细小的玻 璃纤维(50——100um)，弹性很好(当然， 毕竟它还是玻璃，超过一定的折角还是会 坏的)，非常适合传输光波信号(见图3-6)。
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不过万变不离其宗，无论铺设的网络多么复杂， 通常也只是本节所述3种拓扑的组合，如图3-14 就是由总线和星型所组合出来的混合式网络，而 有时候我们也会遇到星型与环行的混合式网络 (见图3-15)。 所以当我们了解3种基本的网络拓扑后，再 去研究其他较为复杂的网络拓扑时，应该都不成 问题。
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3-2-5
第三章 网络的组成元件
3-1传输介质 传输介质
网络的传输介质(Media)从最早的同轴电缆到应用最广 的双绞线，以及传输速度无人能敌的光纤，都是本节的主 角。对于想进入网络世界的人，了解这3种传输介质的特 性，是必备的知识。
3-1-1同轴电缆 同轴电缆
在局域网中，采用同轴电缆(Coaxial Cable)的网络以 10BASE-2为代表，采用的是RG-58同轴电缆，其构造如图 3-1所示。
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以连接方式区分
调制解调器与计算机的连 接方式可分为内置和外置： ◆内置调制解调器
内置调制解调器也称为数据卡。 安装时要拆卸主机外壳才能安 插到主板上。由于内置调制解 调器是直接使用主板上的电源， 因此不需要另外供应电源(见图 3-16)。
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◆外置调制解调器 传统外置调制解调器是连接到计算机的RS232连接 端口(又称为COM连接端口) （见图3-17)。不过近 一年多来，通用串行总线(Universal Serial Bus， 通用串行总线(Universal Bus， 通用串行总线 USB)再度成为话题，因此目前市面上外置调制解 USB) 调器也出现了采用USB接口的类型(见图3-18)。
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屏蔽双绞线 屏蔽双绞线外部最大的特点，是在绞 线和外皮间夹有一层铜网或金属层的屏蔽， 因此能抑制外来的电磁干扰。这样的结构， 使得缆线的外观较粗，且传输质量较佳， 但价钱也较昂贵(见图3-4)。
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非屏蔽双绞线 从名称上不难理解， 从名称上不难理解 ， 非屏蔽双绞线在 绞线和外皮间没有铜网或金属屏蔽层， 绞线和外皮间没有铜网或金属屏蔽层 ， 因 此不具有防止干扰的作用，其价钱较低， 此不具有防止干扰的作用 ， 其价钱较低 ， 使用率远大于屏蔽双绞线， 使用率远大于屏蔽双绞线 ， 所以我们常见 的双绞线大多是非屏蔽双绞线。 的双绞线大多是非屏蔽双绞线 。 一般用户 若无特别用途， 若无特别用途 ， 使用这种非屏蔽双绞线即 见图3-5)。 可(见图 见图 。
网络拓扑小结
总结来说，网络拓扑会因为网络设备、技术和成 本的改变而有所变化，例如最早期为节省成本和 布线方便，多采用总线型网络。后来集线器成本 大幅下降，局域网中的节点数大幅增加，因此逐 渐走向星型网络的拓扑，而近年来网络几乎已经 成为每个公司的必须品，因此如何让两个甚至更 多个局域网连接起来，就成为网管人员的大考验， 于是这时候网络拓扑又开始倾向混合式网络。
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3-2-3
环型网络
“棒棒接力”的特性
顾名思义，环型网络是将计算机连成一 个环(Ring)，每部计算机按照位置不同 而有一个顺序编号，信号会按照该顺序 编号以“接力”方式传递，传到最后一 棒时再传给第一棒。以图3-9为例，X计 算机欲传送数据给Z计算机时，必须先传 给Y计算机，Y计算机收到信号后发现这 不是给自己的，于是再传给Z计算机。在 正常情况下，每部计算机都是靠前一部 计算机(即“顺序编号较小”的计算机) 传来数据，不能跳过中间的计算机直接 传送。