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2.3 电阻的Y形连接和△形连接及其等效变换
1.Y形连接和△形连接
在电路中,电阻有时既非串联,也非并联。如图2-6所示,电阻R1、R2、R3构成一个Y形连接,而R12、R23、R31构成一个△形连接。端子1、2、3与电路的其他部分连接,图中未画出。当图2-6(a)、(b)所示的两种连接满足一定的条件时,它们就可以相互等效变换。这种等效变换的条件就是对应端子之间具有相同的电压u12、u23和u31,并且流入对应端子的电流分别相等,即,,。
图2-6 Y形连接和△形连接
对于△形连接电路,各电阻的电流为
由KCL,可得各端子电流为
对于Y形连接电路,根据KCL和KVL,可列出
i1+i2+i3=0
R1i1-R2i2=u12
R2i2-R3i3=u23
解得:
2.Y形连接和△形连接等效
当Y形连接和△形连接等效时,流入对应端子的电流相等。比较式(2-8)和式(2-9)可得
式(2-10)就是Y→△变换时,已知Y形连接的3个电阻,求解等效变换成△形连接的3个电阻的计算公式。
当已知△形连接的3个电阻,求解△→Y等效变换时,Y形连接的3个电阻的计算公式为
如果Y(或△)形连接中的3个电阻相等,则等效变换为△(或Y)形连接的3个电阻也相等,且有
【例2-2】求图2-7(a)所示电路的等效电阻Rab。
图2-7 例2-2的图
解:将节点c、d、e内△形连接的3个6Ω电阻用等效的Y形电路替代,得到图2-7(b)所示电路。其中
再利用电阻的串、并联关系,得到图2-7(c),求得
本例也可将节点a、d、e内Y形电路(以c为公共节点)等效变换为△形电路,然后利用串、并联关系求解。求解过程的电路如图2-8所示。
图2-8 例2-2的另一种解法