具有两个引出端钮、内部无独立电源且两个端钮上的电流为同一电流的部分电路,称为无独立源单口电路(或网络),也称无独立源一端口电路,如图2.15所示。
对于无独立源单口电路,我们引入输入电阻(也称等效电阻)的概念,用表示。其定义为端口电压与端口电流之比,即
(2.19)
输入电阻的倒数,称为无独立源单口电路的输入电导,用表示。即
(2.20)
根据上两式即可作出与之对应的等效电路,如图2.15所示。此电路称为无独立源单口电路的等效电路。但要注意,这里的“等效”仍是指对无独立源单口电路以外的电路等效,即当用等效电阻代替了原无独立源单口电路后,端口上的电压与电流的关系曲线不变。
图2.15无独立源单口电路及其等效电路
若无独立源单口电路内部不含有任何电源,其输入电阻可通过等效变换、电阻串联与并联化简的方法求得。如例2.3所示。
若无独立源单口电路内部含有受控源,可通过等效变换求得其等效电阻。在进行等效变换时,受控源与独立源同样处理,但必须把控制变量所在的支路保留不动,然后根据所得的简化电路,应用在电路端口处外加电压源以求端口电流,或外加电流源以求端口电压的方法,按定义来求其等效电阻。
图2.16
解:
首先将受控源与电阻的并联组合,等效变换为受控电压源与电阻的串联组合,其变换原则与独立电压源和独立电流源的相互等效变换原则全同,如图2.16所示。然后再将受控电压源与电阻的串联组合,等效变换为受控电流源与电阻的并联组合,如图2.16所示。
对图2.16,从端口处加电压源以求得电流,即
又有
联解得输入电阻(等效电阻)为
其等效电路如图2.16所示。可见含线性受控源单口电路的等效电阻为一线性电阻元件,从而表明了受控源的电阻性。
图2.17
解应用在电路端口处外施电流源的方法求解。故有
故得输入电阻为
可见,当时,即为负值。例如若取,则。负电阻表示该含受控源单口电路是向外电路提供能量。