第4次课程教学方案 周次 第二周，第二次课 课时数 2学时 教学 CH2电阻电路的等效变换（§2-1~52-4） 章节 明确电路等效变换的概念。根据电路等效变换的思想和电路的基本定律，理解等效电阻与各 串联电阻、各并联电阻之间的关系，熟练掌握串并联等效电阻的求解方法以及分压电路和分流电 目标 路的工作原理。注意电阻的串并联等效方法可 以推广应用于电容 电感的串并联等效， 和要 在弄清电路的△连接和Y连接结构特点的基础上，理解△-Y等效变换的方法，掌握△-Y等 求 效变换中各电阻之间的关系和计算各等效电阻的方法。 ,电阻电路等效变换的概念 教学 重点 2.无源电阻电路的等效变换（电阻的串联和并联、电阻△-Y连接的等效变换 教学1.电阻电路的△-Y变换 难点 主要 ☑课堂讲授 口小组活对 口实验演示 口难点答屬 教学 ☑提问 方式 口作业讲评 口实践教学 口考试测验 口其他活动 使用 媒体 口文字教材 口电子教案 口录像材料 口录音材料 口直播课堂 ☑CAI课件 口IP课件 口其他资源： 作业 习题2-1,2-4,2-6 或练 习 (具体内容见PPT课件) 第二章电阻电路的等效变换 2.1引言 2.2电路的等效变换 23电阻的串联、并联和串并联 书设计 2.4电阻的星形联接与三角形联接的等效变换
第 4 次课程教学方案 周次 第二周，第二次课 课时数 2 学时 教学 章节 CH2 电阻电路的等效变换（§2－1～§2－4） 教学 目标 和要 求 明确电路等效变换的概念。根据电路等效变换的思想和电路的基本定律，理解等效电阻与各 串联电阻、各并联电阻之间的关系，熟练掌握串并联等效电阻的求解方法以及分压电路和分流电 路的工作原理。注意电阻的串并联等效方法可以推广应用于电容、电感的串并联等效。 在弄清电路的△连接和 Y 连接结构特点的基础上，理解△-Y 等效变换的方法，掌握△-Y 等 效变换中各电阻之间的关系和计算各等效电阻的方法。 教学 重点 1．电阻电路等效变换的概念 2. 无源电阻电路的等效变换（电阻的串联和并联、电阻△-Y 连接的等效变换） 教学 难点 1．电阻电路的△-Y 变换 主要 教学 方式 课堂讲授 □ 小组活动 □ 实验演示 □ 难点答疑 提问 □ 作业讲评 □ 实践教学 □ 考试测验 □ 其他活动 使用 媒体 资源 □ 文字教材 □ 电子教案 □ 录像材料 □ 录音材料 □ 直播课堂 CAI 课件 □ IP 课件 □ 其他资源： 作业 或练 习 习题 2-1，2-4，2-6 板 书 设 计 （具体内容见 PPT 课件） 第二章 电阻电路的等效变换 2. 1 引言 2.2 电路的等效变换 2.3 电阻的串联、并联和串并联 2.4 电阻的星形联接与三角形联接的等效变换
第4次教学活动设计 敕学环节 主要教学内容 学生活动 安排 复习 师生互 1、电路中各电压、电流要满足哪两种约束？ 动、学生 2、KCL、VL的理论基础和列写规则？ 边听边思 旧课 考 鼓励 多体件展示： 发言 第二章电阻电路的等效变换 52-1引言 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称为时不变线性 导入 电路，简称线性电路。 新课 仅由电源和线性电阻构成的电路称为线性电阻电路（或简称电阻电路）。 电路的分析方法：(1)欧姆定律和基尔霍夫定律是分析电阻电路的依据：(2) 对简单电阻电路常采用等效变换的方法，也称化简的方法。复杂电路采用列方程 的方法或其他方法。 本章者重介绍等效变换的概念。等效变换的概念在电路理论中广泛应用。所 谓等效变换，是指将电路中的某部分用另一种电路结构与元件参数代替后，不影 响原电路中未作变换的任何一条支路中的电压和电流，在学习中首先弄清等效变 换的概念是什么？这个概念是根据什么引出的？然后再研究各种具体情况下的 等效变换方法。 §2一2电略的等效变换 一、二端网络 在电路分析中，前面介绍的基本元件都有两个端钮，称为二端元件。我们也 讲授 可以把一组元件作为一个整体来看，这个整体只有两个端钮可以与外电路相连 接，形成一个二端网络。 讨论 任何，个复杂的电路，向外引出两个端钮：且从，个端子流入的电流等于从 另一端子流出的电流，则称这一电路为二端网络（或一端口网络）、.若二端网络 仅由无源元件构成，称无源两端网络。若二端网络内部含有电源，称有源二端网
第 4 次教学活动设计 教学环节 主要教学内容 学生活动 安排 复习 旧课 导入 新课 讲授 讨论 课前提问： 1、电路中各电压、电流要满足哪两种约束？ 2、KCL、KVL 的理论基础和列写规则？ 多媒体课件展示： 第二章 电阻电路的等效变换 §2－1 引言 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称为时不变线性 电路，简称线性电路。 仅由电源和线性电阻构成的电路称为线性电阻电路（或简称电阻电路）。 电路的分析方法：（1）欧姆定律和基尔霍夫定律是分析电阻电路的依据；（2） 对简单电阻电路常采用等效变换的方法,也称化简的方法。复杂电路采用列方程 的方法或其他方法。 本章着重介绍等效变换的概念。等效变换的概念在电路理论中广泛应用。所 谓等效变换，是指将电路中的某部分用另一种电路结构与元件参数代替后，不影 响原电路中未作变换的任何一条支路中的电压和电流。在学习中首先弄清等效变 换的概念是什么？这个概念是根据什么引出的？然后再研究各种具体情况下的 等效变换方法。 §2－2 电路的等效变换 一、二端网络 在电路分析中，前面介绍的基本元件都有两个端钮，称为二端元件。我们也 可以把一组元件作为一个整体来看，这个整体只有两个端钮可以与外电路相连 接，形成一个二端网络。 任何一个复杂的电路 ．．．．．．．．．, ．向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流等于从 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 另一端子流出的电流，则称这一电路为二端网络（或一端口网络）。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．若二端网络 仅由无源元件构成，称无源两端网络。若二端网络内部含有电源，称有源二端网 络。 师生互 动、学生 边听边思 考，鼓励 学生踊跃 发言
每一个理想二端元件是最简单的二端网络，每一个二端网络都有它的VCR 关系，这些VCR都是用端钮的电压和电流来表示的。 二端网络 无源二端网络 二、二端网络等效的概念 如果结构和参数完全不相同的两个二端网络B与C,当它们的端口具有相同 的电压、电流关系(VCR),则称B与C这两个二端网络是等效的。见下图 片：出兰 尽管这两个网络可以具有完全不同的结构，但对外电路来说却具有相同的 影响没有区别，就是说满足同一VC的网络不是唯一的。我们利用这个特点，可 以用一个简单的二端网络来代替结构复杂的二端网络，这样就可以简化电路，即 等效变换就是为了简化电路。 相等效的两部分电路B与C在电路中可以相互代换，代换前的电路和代扮 后的电路对任意外电路A中的电流、电压和功率而言是等效的，即满足： 内=8 (a) (b) 需要明确的是： 上述等效是用以求解A部分电路中的电流、电压和功率，若要求图(a) 中B部分电路的电流、电压和功率不能用图(b)等效电路来求，因为，B电路 和C电路对A电路来说是等效的，但B电路和C电路本身是不相同的。 结论： (1)电路等效变换的条件：两电路具有相同的VCR (2)电路等效变换的对象：未变化的外电路A中的电压、电流和功率： 即等效后对外电路没有任何影响。 (3)电路等效变换的目的：化简电路，方便计算
每一个理想二端元件是最简单的二端网络，每一个二端网络都有它的 VCR 关系，这些 VCR 都是用端钮的电压和电流来表示的。 二端网络 无源二端网络 二、二端网络等效的概念 如果结构和参数完全不相同的两个二端网络 B 与 C，当它们的端口具有相同 的电压、电流关系（VCR），则称 B 与 C 这两个二端网络是等效的。见下图。 尽管这两个网络可以具有完全不同的结构，但对外电路来说却具有相同的 影响没有区别，就是说满足同一 VCR 的网络不是唯一的。我们利用这个特点，可 以用一个简单的二端网络来代替结构复杂的二端网络，这样就可以简化电路，即 等效变换就是为了简化电路。 相等效的两部分电路 B 与 C 在电路中可以相互代换，代换前的电路和代换 后的电路对任意外电路 A 中的电流、电压和功率而言是等效的，即满足： （a） （b） 需要明确的是： 上述等效是用以求解 A 部分电路中的电流、电压和功率，若要求图（a） 中 B 部分电路的电流、电压和功率不能用图（b）等效电路来求，因为，B 电路 和 C 电路对 A 电路来说是等效的，但 B 电路和 C 电路本身是不相同的。 结论： （1）电路等效变换的条件： 两电路具有相同的 VCR； （2）电路等效变换的对象： 未变化的外电路 A 中的电压、电流和功率； 即等效后对外电路没有任何影响。 （3）电路等效变换的目的： 化简电路，方便计算
S2一3电阻的串联、并联和串并联 一、电阻申联 1.电路特点 图示为个电阻的串联，设电压、电流参考方向关联，由基尔霍夫定律得电 路特点 (1)各电阻顺序连接，根据KCL知，各电阻中流过的电流相同 (2)根据KM,电路的总电压等于各串联电阻的电压之和，即： u=41+42+.+4g+.+4 2.等效电阻 把欧姆定律代入电压表示式中得 (a) (b) =Ri+Ri+.+Ri+.+Ri=(R+R2++Rx+.+Rn)i=R 以上式子说明图(a)多个电阻的串联电路与图(b)单个电阻的电路具有相 同的VCR,是互为等效的电路。其中等效电阻为： Rm=R+R+.+R+.+Rn=∑R>R 纳论：电阻串联，.其等效电阻等于各分电阻之和：，等效电阻大于任意，个 申联的分电阻。 3.串联电阻的分压公式 若已知串联电阻两端的总电压，求各分电阻上的电压称分压。由图()和图 (b)知： w-Ru<u -R-R 满足：山山2.山%山n=R:R2.:R.:Rn 结论：，电阻串联，各分电阻上的电压与电阻值成正比，.电阻值大者分得的 压大。因此串联电阻电路可作分压电路
§2－3 电阻的串联、并联和串并联 一、电阻串联 1. 电路特点 图示为 n 个电阻的串联，设电压、电流参考方向关联，由基尔霍夫定律得电 路特点： （1）各电阻顺序连接，根据 KCL 知，各电阻中流过的电流相同。 （2）根据 KVL，电路的总电压等于各串联电阻的电压之和，即： u u u uk un 1 2 2. 等效电阻 把欧姆定律代入电压表示式中得 u R i R i R i R i R R R R i R i k n k n eq ( ) 1 2 1 2 以上式子说明图（a）多个电阻的串联电路与图（b）单个电阻的电路具有相 同的 VCR，是互为等效的电路。其中等效电阻为： n k Req R R Rk Rn Rk Rk 1 1 2 结论： ．．．电阻串联，其等效电阻等于各分电阻之和；等效电阻大于任意一个 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 串联的分电阻。 ．．．．．．． 3. 串联电阻的分压公式 若已知串联电阻两端的总电压，求各分电阻上的电压称分压。由图（a）和图 （b）知： u u R R R u u R i R eq k eq k k k 满足： u u uk un R R Rk Rn : : : : : : : : : 1 2 1 2 结论： ．．．电阻串联，各分电阻上的电压与电阻值成正比，电阻值大者分得的电 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 压大。因此串联电阻电路可作分压电路。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．
例：求图示两个串联电阻上的电压。 解：由串联电阻的分压公式得： R =R中R” (注意及的方向)。 u,R 4.功率各电阻的功率为： R P=Ri Pa=Ri Pr=Ri2 P.=Ri2 所以：PP2:.Ppn=R:R2R:R 总功率： p=p1+P2+.+P4+.pn=R2+R,2+.+R2+.+R2=Rw2。 结论：电阻串联时，各电阻消耗的功率与电阻大小成正比，.即电阻值大者浅 耗的功率大：，等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和。 二、电阻并联 R. R 1.电路特点 图示为个电阻的并联，设电压、电流参考方向关联，由基尔霍夫定律得电 路特 (1)各电阻两端分别接在一起，根据KVL知，各电阻两端为同一电压： (2)根据KCL,电路的总电流等于流过各并联电阻的电流之和，即： i=1+i2+.+in (a 6 2.等效电阻 把欧姆定律代入电流表示式中得： =4+++i=党+是+觉=G+6+G)=6 G=“称为电导 R
例: 求图示两个串联电阻上的电压。 解： 由串联电阻的分压公式得： u R R R u 1 2 1 1 u R R R u 1 2 2 2 （注意 U2的方向）。 ４. 功率 各电阻的功率为： 2 1 1 p R i 2 2 2 p R i 2 p R i k k 2 p R i n n 所以： p p pk pn R R Rk Rn : : : : : : : : : 1 2 1 2 总功率： 2 2 2 2 2 2 1 2 1 p p p p p R i R i R i R i R i k n k n eq 。 结论： ．．．电阻串联时，各电阻消耗的功率与电阻大小成正比，即电阻值大者消 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 耗的功率大；等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 二、电阻并联 1. 电路特点 图示为 n 个电阻的并联，设电压、电流参考方向关联，由基尔霍夫定律得电 路特点： （1）各电阻两端分别接在一起，根据 KVL 知，各电阻两端为同一电压； （2）根据 KCL，电路的总电流等于流过各并联电阻的电流之和，即： n i i i i 1 2 2. 等效电阻 把欧姆定律代入电流表示式中得： u G G G G u R u R u R u i i i i n eq n n ( 1 2 ) 1 2 1 2 Rn u G 称为电导