1. 電阻的△ ,y連接
如圖所示的橋形結構電路,電路中各個電阻之間既不是串聯(lián)又不是并聯(lián),而是△—y連接結構,其中 r1、r3 和 r5,r2、r4 和 r5都構成如圖(a)所示的△結構(也稱π形電路),而r1、r2 和 r5 ,r3、r4 和 r5 都構成如圖(b)所示的y結構(也稱t形電路)。
(a)△形網絡
(b)y形網絡
△ ,y 結構的變形:
π形電路 (△ 型)
t形電路 (y、星 型)
圖示表明:三個電阻分別接在每兩個端鈕之間就構成△(π)形電路 。三個電阻一端共同連接于一個結點上,而電阻的另一端接到3個不同的端鈕上,就構成了y(t)形電路。因此,△、y電路為三端電路,這兩個電路當它們的電阻滿足一定的關系時,能夠相互等效變換。
2. △—y 電路的等效變換
所謂△電路等效變換為y電路,就是已知△電路中的三個電阻r12、r23和r31,通過變換公式求出y電路的三個電阻r1、 r2和r3
(a)
(b)
根據電路的等效條件,為使圖(a)和圖(b)兩電路等效,必須滿足如下端口條件:
如△電路中用電壓表示電流,y電路中用電流表示電壓,根據kcl和kvl得如下關系式:
(1)
(2)
由式(2)解得:
(3)
根據等效條件,比較式(3)與式(1)的系數,得y→△電路的變換條件:
或
類似可得到由△→y電路的變換條件:
或
簡記方法:
特例:若三個電阻相等(對稱),則有:r△=3ry
需要注意的是:
(1)△—y 電路的等效變換屬于多端子電路的等效,在應用中,除了正確使用電阻變換公式計算各電阻值外,還必須正確連接各對應端子。
(2)等效是對外部(端鈕以外)電路有效,對內不成立。
(3)等效電路與外部電路無關。
(4)等效變換用于簡化電路,因此注意不要把本是串并聯(lián)的問題看作△、y 結構進行等效變換,那樣會使問題的計算更復雜。
例: 求圖示橋t電路中電壓源中的電流,其中e=13v,r=2kω。
解:利用電阻電路的d-y變換,把圖中虛線框內的d聯(lián)接的三個1kω電阻變換成y聯(lián)接,如圖(a)所示,求得等效電阻為:
所以
(a)
本題也可以把圖(b)中虛線框內y聯(lián)接的三個1kω電阻變換成d聯(lián)接,如圖(c)所示。
(b)
(c)