电阻的星形和三角形联结

发布时间:2024-07-21
1. 星形和三角形电路
图1 电阻的星形联接与三角形联接
电阻的星形联接(简称y形联接或t形联接)[图1(a)]与三角形联接(简称δ形联接或形联接) [图1(b)]在一定条件下可以相互等效,用以实现网络的等效化简。例如图2(b)所示的电桥电路,不能用串并联等效直接计算等效电阻。如将组成的三角形联接等效成星形联接,如图(a)所示,或者将组成的星形联接等效成三角形联接,如图(c)所示,然后便可使用串并联等效规则计算等效电阻。
图2 电桥电路等效电阻的计算
2. 等效条件
1)分析:将y形联接变换为δ形联接时,将减少一个节点,但要增加一个回路;而将δ形联接变换为y形联接时,将减少一个回路,但要增加一个节点;星形与三角形联接的网络属于三端网络,有三对端子间电压和三个端子电流,根据kvl和kcl三端网络的对外作用可以用两对端子间电压 ,和对应的两个端子电流来表示。如果y形联接的网络和δ形联接的网络具有相同的电压、电流关系,则这两种网络可以相互替代,而不影响其它部分的电压与电流,此时称y形网络与δ形网络相互等效。
2)星形连接中的电压、电流关系:
根据kvl和欧姆定律,对y形联接网络[图(a)]可列出如下电压、电流关系方程
写成矩阵形式:
根据kcl和欧姆定律,对δ形联接的网络[图1(b)]可列出如下电压、电流关系方程
写成矩阵形式:
二者之间的等效条件:,经计算求得:
y形联接到δ形联接的等效变换公式
δ形联接到y形联接的等效变换公式
常用的是对称情况,即三个相等的电阻接成y形或δ形时的等效变换。设
由变换公式可得

经过相反的变换得出

例题1:求图示电路的等效电阻ri。
图3
解:先将节点①、②、③之间的对称δ形联接电阻化为等效对称的y形联接,如图(b)所示。由y形联接和δ形联接之间的相互变换公式求得y形联接电阻为2ω。对图(b)可用串并联化简求出等效电阻,如图(c)所示。
(b) (c)
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