《简明电路分析》——2.4节单口网络

2.4　单口网络
简化分析实例例2-3　对图2-35a所示的含源单口网络进行简化。
解：选择关联参考方向，标注出端口电压和电流，用外加激励法对该含源单口网络进行等效简化，外加独立电流源后，电路如图2-35b所　图2-35　例2-3图示。

根据KCL有I1+I2-I=0根据KVL和电阻VCR有U=6I1+9,　U=3I2+18联立以上方程得到含有四个变量的三个方程，消去变量I1和I2可得I=I1+I2=U-96+U-183化简后可得U和I的函数表达式，即I=12U-152　或　U=2I+15因为UI为关联参考方向，根据UI的VCR可知该含源单口网络可以化简为图2-35c和图2-35d所示形式。
例2-4　电路如图2-36a所示，求电压UO。
解：该电路含有的元件（支路）较多，仔细观察不难发现，电路中可以被简化的部分有：电阻、独立电流源和独立电压源的串并联等。等效时，先将10Ω电阻与2Ω电阻串联等效为12Ω电阻，再和4Ω电阻并联后等效为3Ω电阻，如图2-36b所示。
3Ω电阻与2A独立电流源的并联可以等效为3Ω电阻与6V独立电压源的串联，注意电压源方向，如图2-36c所示。
分别将电阻的串联和独立电压源的串联等效后，得到的电路如图2-36d所示。
对电路做进一步简化，将4V独立电压源与4Ω电阻的串联等效为1A独立电流源与4Ω电阻的并联，再将并联电阻等效后，得到的电路分别如图2-36e和图2-36f所示。
再将1A独立电流源与3Ω电阻的并联等效为3V独立电压源与3Ω电阻的串联，如图2-36g所示。
最后应用电阻串联分压公式，可以计算出UO为UO=-43+5+4×3=-1V　　公式中的负号是因为电压的参考方向与电阻串联构成的分压电路图中的电压参考方向相反。