等效电路
晶体等效电路
晶体等效电路晶体等效电路是指将晶体管电路简化为等效电路的方法。
在电子技术中，晶体管是一种重要的电子器件，广泛应用于放大、开关和振荡等电路中。
为了方便分析和设计电路，利用晶体管的特性和参数，可以将晶体管电路简化为等效电路，并用更简单的电路模型来替代原来的复杂电路，以达到简化和便于计算的目的。
晶体等效电路可以分为两种类型：直流等效电路和交流等效电路。
直流等效电路是指将晶体管的直流参数替换成简化的电路模型，以便于分析晶体管在直流工作点时的电流和电压分布。
常见的晶体等效电路模型有二极管模型、小信号等效模型和大信号等效模型。
二极管模型是将晶体管看作由二个PN结组成的二极管。
NPN晶体管的二极管模型由两个二极管组成，基极-发射结为一个正向偏置的二极管，而集电极-发射结为一个反向偏置的二极管。
PNP晶体管的二极管模型则相反。
小信号等效模型是指在晶体管的直流工作点处，将晶体管看作一个线性的器件，其非线性的输入输出关系可以以线性的方式表达。
这个模型中，晶体管的参数包括输入电阻、输出电阻和放大倍数等。
通过该模型，可以计算出晶体管的小信号电流和电压增益等。
大信号等效模型是指在晶体管的直流工作点处，将晶体管看作一个开关，其输入信号只有两种情况：高电平和低电平。
这个模型中，晶体管的参数有截止电压、饱和电压和开关电流等。
通过该模型，可以计算出晶体管的截止和饱和状态，并分析晶体管在开关电路中的开关速度和开关特性。
交流等效电路是指在晶体管的交流工作时，将晶体管分为输入端和输出端，使用简化的电路模型来代替原来的复杂电路。
常见的晶体等效电路模型有小信号模型和差模模型。
小信号模型是指在晶体管的交流工作时，将晶体管看作是一个线性的小信号放大器。
该模型中，晶体管的参数包括输入电阻、输出电阻、电流增益和电压增益等。
通过该模型，可以计算出晶体管的放大倍数、频率响应和稳定性等。
差模模型是指在差动放大器中使用的晶体等效电路模型。
差动放大器是一种特殊的放大器，可以同时对两个输入信号进行放大。
串联等效电路和并联等效电路
串联等效电路和并联等效电路
串联等效电路是指将多个电阻、电感或电容依次连接在一起，形成一个等效电路，其中电流在各个元件之间是串联的。
在串联等效电路中，总电阻等于各个电阻的总和，总电感等于各个电感的总和，总电容等于各个电容的倒数之和的倒数。
并联等效电路是指将多个电阻、电感或电容同时连接在一起，形成一个等效电路，其中电压在各个元件之间是并联的。
在并联等效电路中，总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数，总电感等于各个电感的总和，总电容等于各个电容的总和。
串联等效电路和并联等效电路是为了简化复杂电路的分析和计算而提出的概念。
通过将多个电阻、电感或电容组合成一个等效元件，可以将原来复杂的电路简化为一个等效电路，从而方便进行分析和计算。
等效电路ppt课件.ppt
IR等效=I1Rபைடு நூலகம்+I2R2
R等效
即：串联电路的等效电阻等于
_各__串__联__（__分__）__电__阻__之__和__.
练一练
1.电阻R1与R2串联在电路中，R1=4Ω，R2=6Ω。它们 串联后的总电阻是__1_0___Ω。
2.在电路中再串联接入R3， R3=8Ω，此时的总电阻 又是__1_8___Ω。
猜想：
串联电路的等效电阻可能等于各分电阻之 和。即：R等效＝R1+R2
理性探究：串联电路的等效电阻
猜想： 串联电路中 R等效＝R1+R2
证明：
串联电路的特点：
U
U1
U2
R1
R2
I1
I2
I=I1=I2 U=U1+U2 根据欧姆定律： I U=IR等效 U1=I1R1 U2=I2R2 由U=U1+U2得：
1.几个连接起来的电阻所起的作用，可以 用一个电阻来代替，这个电阻就是那几个 电阻的等效电阻,又叫总电阻。那几个电阻 叫做这个等效电阻的分电阻。
2.研究等效电阻所用的方法是：
等效替代法
想一想
观察大盒子中电阻的连接方式及大小盒子中电阻的值 ，对比，你有什么发现？请同学们相互探讨。
1.串联 2.大盒子中电阻值之和等于小盒子中的电阻值
求助？
扩音机中一个 10Ω 的定值电 阻烧坏了，需 要更换，现身 边只有2Ω 、 3Ω 、5Ω 、7Ω 、 8Ω 、20Ω 、 30Ω 的电阻若 干，如何解决 这一问题。
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第五章 欧姆定律
3. 等效电路
文迪
试一试
1.请用桌上的仪器测量电路中小盒子两端电压及电流大小,
2.保证滑动变阻器的位置不变，用大盒子替换小盒子，观察 电路中大盒子两端电压及电流大小,所得的数据请同学们记 录在表格中。
三极管小信号等效电路
三极管小信号等效电路三极管是一种常用的电子器件，广泛应用于放大、开关和稳压等电路中。
在进行电路分析和设计时，为了简化复杂的三极管电路，常常使用小信号等效电路模型。
本文将介绍三极管小信号等效电路的原理和应用。
一、三极管小信号等效电路的原理三极管小信号等效电路是通过将三极管的基本特性进行线性化处理，将非线性的三极管电路转化为具有线性特性的等效电路。
这样可以简化电路分析和设计的过程，使得计算更加方便和直观。
在三极管小信号等效电路中，三极管被替换为了一个等效的线性元件，通常为一个电阻。
这个等效电阻叫做三极管的输入电阻和输出电阻，分别用于描述输入信号和输出信号在三极管中的传输特性。
根据三极管的不同工作状态，可以分为共射、共基和共集三种小信号等效电路模型。
1. 共射模型共射模型是最常用的三极管小信号等效电路模型。
在共射模式下，输入信号加在基极上，输出信号从集电极上取出。
共射模型的特点是电压放大倍数较大，输入电阻较高，输出电阻较低。
2. 共基模型共基模型是在共射模型的基础上进行变换得到的。
在共基模式下，输入信号加在发射极上，输出信号从集电极上取出。
共基模型的特点是电流放大倍数较大，输入电阻较低，输出电阻较高。
3. 共集模型共集模型是在共射模型的基础上进行变换得到的。
在共集模式下，输入信号加在基极上，输出信号从发射极上取出。
共集模型的特点是电压放大倍数接近1，输入电阻较低，输出电阻较高。
三、三极管小信号等效电路的应用三极管小信号等效电路在电子电路的分析和设计中起到了重要的作用。
它可以帮助我们简化复杂的三极管电路，从而更好地理解电路的工作原理和性能。
1. 放大电路三极管小信号等效电路常用于放大电路的设计和分析中。
通过计算等效电路的参数，可以确定放大电路的增益、输入和输出电阻等关键指标。
这样可以更好地控制电路的放大倍数和频率响应，提高电路的性能。
2. 开关电路三极管的开关特性使得它在开关电路中有着广泛的应用。
通过对三极管的小信号等效电路进行分析，可以确定开关电路的工作状态和电路的响应时间。
等效电路分析
U IR R2 I1 = I = = R1 R1 R1 + R2
U IR R1 I2 = I = = R2 R2 R1 + R2
n个电阻并联时流过第m个电阻上的电流： 个电阻并联时流过第m个电阻上的电流：
Gm 1 Rm 1 Rm R Im = I= I= n I= n I 1 Rm 1R ∑ R ∑Gi i =1 i =1 i
二、 电阻的串联、并联和混联 电阻的串联、 3. 电阻的混联——电阻既有串联又有并联 电阻的混联——电阻既有串联又有并联
8
a b
a、b之间的等效电阻为多少？ 之间的等效电阻为多少？
8 8
c
4
10
6
3
8× 8 6× 3 Rab = + + 8 = 4 + 2 + 8 = 14Ω 8+ 8 6+ 3
4
R4 R1 R2
一、 等效变换的概念 2. 等效网络——内部结构不同、但两端钮上的伏安关 等效网络——内部结构不同 内部结构不同、 系完全相同的二端网络。 系完全相同的二端网络。 a I + U – b + – a I + U – b IS + –
US R3
US R3
二端网络N 二端网络N4
二端网络N 二端网络N3
U1 = IR1 U R1 = R1 = U R R R R2 U2 = IR2 = U R
Rm Rm Um = U= n U R ∑Ri
i =1
二、电阻的串联、并联和混联 电阻的串联、 2. 电阻的并联——各电阻联接在两个公共的结点之间， 电阻的并联——各电阻联接在两个公共的结点之间 各电阻联接在两个公共的结点之间， 承受同一电压。 承受同一电压。 1 1 1 1 I = + + KCL和欧姆定律 KCL和欧姆定律： R R1 R2 R3 和欧姆定律： + I1 I I2 I3 I = I1 + I2 + I3 U – R1 R2 R3 = U + U + U
光伏等效电路公式
光伏等效电路公式光伏电池的I-V特性随日照强度S(W/㎡)和电池温度t(℃)而变化，即I=f(V,S,t)。
当负载为纯电阻时，光伏电池的实际等效电路为：1. 转换效率η= Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率）。
其中Pin=1KW/㎡=100mW/cm²。
2. 充电电压Vmax=V额×倍。
3. 电池组件串并联：电池组件并联数=负载日平均用电量(Ah)/组件日平均发电量(Ah)。
电池组件串联数=系统工作电压(V)×系数/组件峰值工作电压(V)。
4. 蓄电池容量蓄电池容量=负载日平均用电量(Ah)×连续阴雨天数/最大放电深度。
5. 平均放电率平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度。
6. 负载工作时间负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率。
7. 蓄电池：蓄电池容量=负载平均用电量(Ah)×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数。
蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压。
蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量。
8. 以峰值日照时数为依据的简易计算：组件功率=（用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数）×损耗系数。
损耗系数：取～根据当地污染程度、线路长短、安装角度等。
蓄电池容量=（用电器功率×用电时间/系统电压）×连续阴雨天数×系统安全系数。
系统安全系数：取～，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等。
9. 以年辐射总量为依据的计算方式：组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量。
有人维护+一般使用时，K 取230；无人维护+可靠使用时，K取251；无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取276。
戴维宁定理等效电路
戴维宁定理等效电路
戴维宁定理（也称为戴维南定理）：任何一个线性含源一端口网络，对外电路来说，总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换；此电压源的电压等于外电路断开时端口处的开路电压Uoc，而电阻等于一端口的输入电阻（或等效电阻Req）。
图1所示为戴维宁定理的等效电路。
图1 戴维宁定理等效电路
戴维宁定理等效电路的求解方法：
（1）开路电压Uoc的计算
戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开路电压Uoc，电压源方向与所求开路电压方向有关。
计算Uoc的方法视电路形式可选择前面学过的任意方法，使易于计算。
（2）等效电阻Req的计算
等效电阻为将一端口网络内部独立电源全部置零（电压源短路，电流源开路）后，所得无源一端口网络的输入电阻。
常用下列方法计算：①当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和△－Y互换的方
法计算等效电阻；
②外加电源法（加电压求电流或加电流求电压），如图2所示；
图2 外加电源法求等效电阻
③开路电压，短路电流法。
图3 开路电压法求等效电阻。
变压器的等效电路及相量图
变压器等效电路的改进方法
01
考虑变压器绕组电阻、漏抗和励磁阻抗的影响，对等效电路 进行修正。
02
根据实际测试数据，对等效电路中的参数进行校准和优化。
03
采用更为精确的数值计算方法，如有限元法或有限差分法， 对变压器进行建模和分析。
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变压器等效电路的分类
根据变压器的种类和用途，等效电路 可分为单相变压器等效电路、三相变 压器等效电路、自耦变压器等效电路 等。
根据等效电路的复杂程度，可分为简 单等效电路和详细等效电路。简单等 效电路适用于初步分析和计算，而详 细等效电路适用于精确分析和计算。
02 单相变压器等效电路
单相变压器等效电路的构成
通过相量图可以方便地分析三 相变压器的运行状态，包括正
常状态和故障状态。
04 变压器等效电路的应用
在电力系统分析中的应用
01
变压器是电力系统中的重要设 备之一，其等效电路可以用于 分析电力系统的稳定性、暂态 过程和保护配置。
02
通过变压器的等效电路，可以 计算电压、电流和阻抗等电气 量，从而评估电力系统的性能 和安全。
02
匝数比
匝数比是变压器一次侧和二次侧的匝 数之比，它决定了电压和电流的比例 关系。
03
相位偏移
相位偏移表示变压器输出电压和电流 相对于输入电压和电流的相位差。
三相变压器等效电路的参数计算
电阻
01
电阻是变压器等效电路中最重要的参数之一，可以通过变压器
的短路试验来测量。
电感
02
电感是变压器等效电路中一个重要的元件，可以通过变压器的
《变压器的等效电路》课件
戴维南定理和诺顿定理的优点是能够将复杂的电路简化为易于分析的形 式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ适用于解决实际工程问题。
04
CATALOGUE
变压器等效电路的参数计算
变压器绕组的电阻和电感
绕组电阻
变压器绕组的电阻取决于其导线的材料、截面积和长度。在计算时，需要考虑 绕组之间的绝缘材料对电阻的影响。
绕组电感
绕组电感是由于电流在绕组中流动时产生的磁场而产生的。电感的计算需要考 虑绕组的匝数、直径和长度。
VS
详细描述
新型变压器如非晶合金变压器、立体卷铁 心变压器等具有更高的能效和更低的损耗 ，等效电路的应用可以帮助我们更好地理 解和分析这些新型变压器的性能和特点。
等效电路在智能变压器中的应用
总结词
智能变压器是未来电力系统的重要发展方向，等效电路在智能变压器中的应用将有助于提高电力系统的智能化水 平。
变压器磁路的磁导和电感
磁导
磁导是描述磁介质对磁场影响的参数。在变压器中，磁导主要取决于铁芯的材料 和结构。
磁路电感
当磁通穿过铁芯时，会产生一个自感电势。这个自感电势与磁通的变化率成正比 ，即为磁路电感。
变压器等效电路的短路和开路试验
短路试验
在短路试验中，将变压器的副边短路 ，然后测量原边的电流和电压。通过 这些测量值，可以计算出变压器的短 路阻抗。
变压器等效电路主要用于分析变压器的电气性能，如电压、 电流、阻抗、效率等。
通过等效电路，可以方便地进行变压器的设计、计算、调试 和故障诊断，提高变压器的性能和可靠性。
02
CATALOGUE
变压器等效电路的建立
变压器绕组的等效
绕组电阻
变压器绕组的电阻取决于其导线 的电阻率、截面积和长度等因素 。在等效电路中，绕组电阻可以 用一个等效电阻来表示。
变压器等效电路
变压器等效电路变压器是电力系统中常用的重要设备，用于改变交流电压的大小。
在电力系统中，为了进行电路分析和计算，可以采用等效电路模型来表示变压器的工作原理和性能。
本文将介绍变压器等效电路的基本原理和常见模型。
1. 变压器的基本原理变压器是由一个或多个线圈组成的，通过电磁感应的原理来改变电压。
变压器由铁心和绕组组成。
绕组分为初级绕组和次级绕组，通过将电流通过初级绕组，产生的磁场会感应到次级绕组，从而改变输出电压的大小。
变压器的基本原理是基于法拉第电磁感应定律。
2. 变压器的等效电路模型为了简化电路分析和计算，可以采用等效电路模型来代替变压器。
常见的变压器等效电路模型有两种：简化型和精确型。
2.1 简化型等效电路模型简化型等效电路模型将变压器抽象为两个卷绕电感和一个理想变压器，分别代表初级绕组和次级绕组的电感和变压器的变换关系。
在这个模型中，忽略了变压器的内阻和铁芯的磁滞特性。
2.2 精确型等效电路模型精确型等效电路模型更加符合实际变压器的工作原理，考虑了变压器的内阻和铁芯的磁滞特性。
在这个模型中，将变压器抽象为两个卷绕电感、两个卷绕电阻和一个理想变压器。
通过考虑内阻和磁滞特性，可以更加准确地描述变压器的电特性。
3. 变压器等效电路模型的参数无论是简化型还是精确型等效电路模型，都需要知道一些参数来描述变压器的性能。
常见的参数有：3.1 变压器的变比变比是指变压器的输入电压与输出电压的比值。
例如，变比为2：1表示输出电压是输入电压的两倍。
3.2 变压器的电感电感是指变压器的绕组对电流变化的阻抗。
初级绕组和次级绕组的电感分别表示为L1和L2。
3.3 变压器的内阻内阻是指变压器绕组的电阻。
初级绕组和次级绕组的内阻分别表示为R1和R2。
4. 变压器等效电路的应用变压器等效电路模型可以应用于电力系统的分析和计算中。
通过使用等效电路模型，可以更加方便地处理变压器与其他电路元件之间的相互作用。
4.1 电路分析变压器等效电路模型可以与其他电路元件一起进行电路分析，例如，计算电流、电压、功率等参数。