中国地质大学（武汉）：《电路分析 Circuit Analysis》课程教学资源（课件讲稿）第五章 多端元件和双口网络

第五章多端元件和双口网络 具有多个端钮与外电路连接的网络（或元件），称为 多端网络（或多端元件)。在这些端钮中，若在任一时刻， 从某一端钮流入的电流等于从另一端钮流出的电流，这样 一对端钮，称为一个端口。二端网络的两个端钮就满足上 述端口条件，故称二端网络为单口网络。假若四端网络的 两对端钮均满足端口条件，称这类四端网络为双口网络， 简称双口(Two-Ports)。 单口网络 ui 双口网络 i (a) (b)

具有多个端钮与外电路连接的网络（或元件），称为 多端网络（或多端元件）。在这些端钮中，若在任一时刻， 从某一端钮流入的电流等于从另一端钮流出的电流，这样 一对端钮，称为一个端口。二端网络的两个端钮就满足上 述端口条件，故称二端网络为单口网络。假若四端网络的 两对端钮均满足端口条件，称这类四端网络为双口网络， 简称双口(Two-Ports)。 第五章 多端元件和双口网络

§5-1理想变压器 电子和电力设备中广泛使用各种变压器，为了得到各 种变压器的电路模型，需要定义一种称为理想变压器的电 路元件

§5－1 理想变压器 电子和电力设备中广泛使用各种变压器，为了得到各 种变压器的电路模型，需要定义一种称为理想变压器的电 路元件

。 :OSCLLOSCOPE W2pe本 X口22有结6秀个8 125 可：0明0 A 变压器初级电压为4V,次级电压为0.125V,变比为16

变压器初级电压为4V，次级电压为0.125V，变比为16

理想变压器是根据铁心变压器的电气特性抽象出来的 一 种理想电路元件。在铁心变压器初级加上交流信号时， 次级可以得到不同电压的交流信号。 2

理想变压器是根据铁心变压器的电气特性抽象出来的 一种理想电路元件。在铁心变压器初级加上交流信号时， 次级可以得到不同电压的交流信号

理想变压器的符号如图所示。 n:1 理想变压器的电压电流关系为： u nu (5-1) i=-ni (5-2) 式中参数称为变比。图中标注的一对·点是表示初级 电压4和次级电压4，极性关系的符号。当4和u2的+端均 选在标有·点的端钮上时，表示u和u,极性相同

(5 2) (5 1) 2 1 1 2      i ni u nu 理想变压器的电压电流关系为： 式中参数n称为变比。图中标注的一对  点是表示初级 电压u1和次级电压u2极性关系的符号。当u1和u2的 + 端均 选在标有  点的端钮上时，表示u1和u2极性相同。 理想变压器的符号如图所示

当变压器的极性改变时 0+ 2 2 理想变压器的符号如图所示。 l n:1 02 u

理想变压器的符号如图所示。 当变压器的极性改变时

n:1 12 02 理想变压器的电压电流关系为： u=-nu (5-3) 12 =ni (5-4) 表征理想变压器端口特性的VCR方程是两个线性代数 方程，因而理想变压器是一种线性双口电阻元件。与实际 变压器不同。它既可工作于交流又可工作于直流，对电压、 电流的频率和波形没有任何限制

理想变压器的电压电流关系为： (5 4) (5 3) 2 1 1 2      i ni u nu 表征理想变压器端口特性的VCR方程是两个线性代数 方程，因而理想变压器是一种线性双口电阻元件。与实际 变压器不同。它既可工作于交流又可工作于直流，对电压、 电流的频率和波形没有任何限制

n:1 12 92 u =nu (5-1) 1=-ni (5-2) 理想变压器有两个基本性质： 1.理想变压器既不消耗能量，也不储存能量，在任 时刻进入理想变压器的功率等于零，即 p=4i+422=nu2i-w2ni=0 此式说明从初级进入理想变压器的功率，全部传输到 次级的负载中，它本身既不消耗，也不储存能量

此式说明从初级进入理想变压器的功率，全部传输到 次级的负载中，它本身既不消耗，也不储存能量。 p  u1 i 1 u2 i 2  nu2 i 1 u2 ni1  0 理想变压器有两个基本性质： 1．理想变压器既不消耗能量，也不储存能量，在任一 时刻进入理想变压器的功率等于零，即 (5 2) (5 1) 2 1 1 2      i ni u nu

2.当理想变压器次级端接一个电阻R时，初级的输入 电阻为n2R。 n:1 n'R 图5-2 用外加电源法求得图示单口网络的输入电阻为 R 11 n

2．当理想变压器次级端接一个电阻R时，初级的输入 电阻为n 2R。 图5－2 用外加电源法求得图示单口网络的输入电阻为 (5 5) 2 2 2 2 2 2 1 1 i                n R i u n n i n u i u R

h:1 i a n'R bo R 4= nu2 2 FnR5-5列 n 上式表明理想变压器不仅可以变换电压和电流，也可 以变换电阻。可以证明，式(5-5)的结论与理想变压器 初、次级极性标记的位置无关，因此今后在这种情况下可 以不标出初、次级的极性

(5 5) 2 2 2 2 2 2 1 1 i                n R i u n n i n u i u R 上式表明理想变压器不仅可以变换电压和电流，也可 以变换电阻。可以证明，式（5－5）的结论与理想变压器 初、次级极性标记的位置无关，因此今后在这种情况下可 以不标出初、次级的极性