第2章 電路的基本分析方法《電工技術(shù)》教學(xué)課件_第1頁
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文檔簡介

《電工技術(shù)》?精品課件合集第2章

電路的基本分析方法謝覺哉:最好不是在夕陽西下的時(shí)候幻想什么,而要在旭日初升的時(shí)候就投入工作。巴爾扎克:人的全部本領(lǐng)無非是耐心和時(shí)間的混合物。愛因斯坦:成功=艱苦勞動+正確的方法+少說空話。

老師說:復(fù)雜源于簡單,基本最為主要,這里要講的是電路的基本分析方法。章前絮語電阻的串、并聯(lián),星形和三角形等效變換。本章教學(xué)內(nèi)容支路電流法、疊加定理、等效電源定理、最大功率傳輸定理?!ふ莆针娮璧拇⒉⒙?lián)等效電阻的計(jì)算。

·掌握串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流電路的計(jì)算。重點(diǎn)內(nèi)容:

·電阻串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)·分壓、分流公式教學(xué)要求:

2-1電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)電路定義:兩個(gè)單口網(wǎng)絡(luò)的端口電壓、電流關(guān)系相同,則稱其為等效單口網(wǎng)絡(luò)或等效電路。

最簡單的二端網(wǎng)絡(luò)示例

關(guān)聯(lián)方向NUIURIUS-+RSUI無源二端網(wǎng)絡(luò)有源二端網(wǎng)絡(luò)非關(guān)聯(lián)方向NUI等效電路的概念2-1-1電阻的串聯(lián)

電路中若干個(gè)電阻依次聯(lián)接,各電阻流過同一電流,這種聯(lián)接形式稱為電阻的串聯(lián)。

設(shè)n個(gè)電阻串聯(lián)UIReq+-UIR1R2Rn+-1.等效電阻2-1電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)電路電阻串聯(lián)時(shí),每電阻上的電壓2.分壓作用說明:在串聯(lián)電路中,當(dāng)外加電壓一定時(shí),各電阻端電壓的大小與它的電阻值成正比。電阻串聯(lián)時(shí),每個(gè)電阻的功率與電阻的關(guān)系為:同理推出:P1:P2

:

:

Pn

=R1

:R2

:

:Rn電阻串聯(lián)的應(yīng)用很多,例如,為了擴(kuò)大電壓表的量程,就需要與電壓表(或電流表)串聯(lián)電阻;當(dāng)負(fù)載的額定電壓低于電源電壓時(shí),可以通過串聯(lián)一個(gè)電阻來分壓;為了調(diào)節(jié)電路中的電流,通??稍陔娐分写?lián)一個(gè)變阻器。-+50V+100V-Ug

+R1

R2Ig例2-1電路圖

例2-1

如圖所示,要將一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流Ig為50μA,電阻Rg為2kΩ的電流表,制成量程為50V/100V的直流電壓表,應(yīng)串聯(lián)多大的附加電阻R1、R2?

為了擴(kuò)大量程,必須串上附加電阻來分壓,可列出以下方程解得附加電阻R1=998kΩ,R2=106Ω=1000kΩ滿刻度時(shí),表頭所承受電壓為解:-+50V+100V-Ug

+R1

R2Ig例2-1電路圖2-1-2電阻的并聯(lián)

電路中若干個(gè)電阻聯(lián)接在兩個(gè)公共點(diǎn)之間,每個(gè)電阻承受同一電壓,這樣的聯(lián)接形式稱為電阻的并聯(lián)。設(shè)n個(gè)電阻并聯(lián)UIReq+-IInI2R2IR1Rn+U-1.等效電阻(或電導(dǎo))IInI2R2IR1Rn+U-UIReq+-兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)的等效:2.分流作用說明:兩個(gè)電阻并聯(lián),電阻小分流大;電阻大分流小。電阻并聯(lián)時(shí),每個(gè)電阻的功率與電阻的關(guān)系為:同理推出:IR2I2R1I1兩電阻并聯(lián):電阻并聯(lián)時(shí),各電阻上的功率與它的阻值的倒數(shù)成正比或與它的電導(dǎo)成正比。并聯(lián)電路分流作用的應(yīng)用之一是電流表擴(kuò)展量程。例2-2

電路如圖,要將一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流Ig=50μA,內(nèi)阻Rg為2kΩ的表頭制成量程為50mA的直流電流表,并聯(lián)分流電阻Rs應(yīng)多大?依題意,已知Ig=50μA,Rg=2kΩ,由分流式得分流電阻Rs≈2.00ΩIRgIgRs

例2-2電路圖

解:2-1-3混聯(lián)電路等效電阻的計(jì)算例2-3

電路如圖,計(jì)算ab兩端的等效電阻Rab。ba1Ωba1Ω1Ω2Ω例2-3電路圖解:得c2Ωba4Ω1Ω2Ω4Ω4Ω2Ω4Ω2Ωba1Ωc例2-4

圖示橋式電路,若已知c、d兩點(diǎn)等電位,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=2Ω,R4=4Ω,R5=5Ω。求ab兩端的等效電阻Req。II5R5R4R3R2R1+U-abI+U-R4R3R2R1abI+U-R4R3R2R1ba例2-4電路圖c、d等電位,I5=0,R5支路開路c、d等電位,可將

R5支路短路解:dc小結(jié):1.等效電路:如果一個(gè)二端電路的端口電壓、電流關(guān)系與另一個(gè)二端電路的端口電壓、電流關(guān)系相同時(shí),則這兩個(gè)電路對外部叫做等效電路。2.等效電阻:串聯(lián)電路的等效電阻等于各電阻之和;并聯(lián)電路的等效電導(dǎo)等于各電導(dǎo)之和;混聯(lián)電路的等效電阻可由電阻串并聯(lián)計(jì)算得出

。3.串聯(lián)電阻具有分壓作用,電阻越大,分壓越高;

并聯(lián)電阻具有分流作用,電阻越小,分流越大。2-2電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換·了解星形和三角形等效變換方法及等效電阻的計(jì)算方法。

教學(xué)內(nèi)容:

·星形和三角形等效變換。教學(xué)要求:

2-2電阻的星形與三角形聯(lián)結(jié)及等效變換如例2-4中c、d兩點(diǎn)電位不等,

I5≠0時(shí),對R5支路既不能開路也不能短路處理,此時(shí)電路無法用電阻串并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行分析,則引出Y、Δ變換問題,例如:1231231231231.Y形聯(lián)接:三個(gè)電阻一端連接為一點(diǎn),另一端分別引出三個(gè)端頭。2.△形聯(lián)接:三個(gè)端鈕,每兩個(gè)端鈕之間連接一個(gè)電阻。

RcaRabRbcabci1ii23'''UabUbcUcacabaRbRcI1I3I2RUabUbcUca兩電路的三個(gè)對應(yīng)端a、b、c的電流Ia、Ib、Ic及三個(gè)對應(yīng)端之間的電壓Uab、Ubc、Uca應(yīng)相等,則兩電路(對外)等效。利用電路等效概念推出Y-△等效變換公式△→Y:分母為三個(gè)電阻的和,分子為待求電阻端相鄰兩電阻之積。Y→△:分子為電阻兩兩相乘再相加,分母為待求電阻對面的電阻。Y→△△→Y特例:對稱三角形聯(lián)結(jié)或星形聯(lián)結(jié)若

Ra=Rb=Rc=RY,則有若R12=R23=R31=RΔ,則有R12=R23=R31=RΔ=3RY注:電阻星形聯(lián)結(jié)有時(shí)又稱為T形電阻,電阻三角形聯(lián)結(jié)也稱為Π形電路。例2-5

圖示電路,已知Us=100V,R1=100Ω,R2=20Ω,R3=80Ω,R4=R5=40Ω,求電流I。

IR5R4R3R2R1dacb+Us-Rc+Us-dacbR4R5IRbRaΔ

→Y解:練習(xí):若將Y→△(如下圖),情況如何。aR5R4R3R2R1dcbadReqRbdRadRabR2R5abdReqadReqab

說明:使用

Y-△等效變換公式前,應(yīng)先標(biāo)出3個(gè)端子標(biāo)號,再套用公式計(jì)算,切記在Y-△變換時(shí)標(biāo)出的3個(gè)端子不要變沒了。

小結(jié):1.等效電路:電阻Y聯(lián)接和△聯(lián)接可以等效變換。2.等效電阻:對稱情況下等效變換條件:R△=3RY。

Y→△△→Y教學(xué)內(nèi)容:

支路電流法。教學(xué)要求:

1.加深基爾霍夫定律的理解。

2.熟練掌握支路電流法的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):

重點(diǎn):支路電流法。

難點(diǎn):理想電壓源的電流和理想電流源的電壓的求解。2-3支路電流法2-3支路電流法

方法:以支路電流為未知量,直接應(yīng)用KCL和KVL分別對結(jié)點(diǎn)和回路列出所需要的結(jié)點(diǎn)電流方程及回路電壓方程,然后聯(lián)立求解,得出各支路的電流值。

支路電流法的一般步驟如下:(1)選定支路電流的參考方向,標(biāo)明在電路圖上,b條支路共有b個(gè)未知變量。(2)根據(jù)KCL列出結(jié)點(diǎn)方程,n個(gè)結(jié)點(diǎn)可列(n-1)個(gè)獨(dú)立方程。(3)選定網(wǎng)孔繞行方向,標(biāo)明在電路圖上,根據(jù)KVL列出網(wǎng)孔方程,網(wǎng)孔數(shù)就等于獨(dú)立回路數(shù),可列m個(gè)獨(dú)立電壓方程。(4)聯(lián)立求解上述b個(gè)獨(dú)立方程,求得各支路電流。例2-6圖示電路中,設(shè)US1=140V,

US2=90V,

R1=20Ω,R2=5Ω,R3=6Ω,用支路電流法求各支路電流。

(1)選定并標(biāo)出支路電流I1、I2、I3。(3)選定網(wǎng)孔繞行方向,列回路1、2的KVL方程解:例2-6電路圖I3R3baI1I2+Us1-+Us2-R1R2回路1回路2回路1回路2

(2)由結(jié)點(diǎn)a按KCL,有①例2-6電路圖I3R3baI1I2+Us1-+Us2-R1R2回路1回路2回路1回路2代入已知數(shù)據(jù),得②③①結(jié)點(diǎn)a(4)聯(lián)立求解上述3個(gè)方程,得I1=4A,I2=6A,I3=10A2A3Ω2ΩI24ΩI1I3+10V-回路1例2-7電路圖(a)例2-7電路如圖所示,用支路電流法求各支路電流。解法一:設(shè)電流I1、I2、I3方向如圖由圖可知①聯(lián)立方程①、②

得列回路1的KVL方程列KCL方程②例2-7電路圖(b)解法二:設(shè)支路電流I1、I2、I3方向如圖;①

聯(lián)立方程組解得列KVL方程列KCL方程設(shè)電流源端電壓為U1;并選定網(wǎng)孔繞向如圖。2A回路2+U-3Ω2ΩI24ΩI1I3+10V-回路1②③補(bǔ)充一個(gè)方程④教學(xué)內(nèi)容:

結(jié)點(diǎn)電位法。教學(xué)要求:

1.加深基爾霍夫定律的理解。

2.熟練掌握結(jié)點(diǎn)電位法的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):

重點(diǎn):結(jié)點(diǎn)電位法。

難點(diǎn):理想電流源支路的處理。2-4結(jié)點(diǎn)電位法2-4結(jié)點(diǎn)電位法

以結(jié)點(diǎn)電位為未知量,將各支路電流用結(jié)點(diǎn)電位表示,應(yīng)用KCL列出獨(dú)立結(jié)點(diǎn)的電流方程,聯(lián)立方程求得各結(jié)點(diǎn)電位,再根據(jù)結(jié)點(diǎn)電位與各支路電流關(guān)系式,求得各支路電流。方法:2-4-1結(jié)點(diǎn)電位方程的一般形式(1)選定參考結(jié)點(diǎn)0,用“⊥”符號表示,并以獨(dú)立結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)電位作為電路變量。結(jié)點(diǎn)電位法的一般步驟:(2)對n結(jié)點(diǎn),列出(n-1)個(gè)結(jié)點(diǎn)電位方程。結(jié)點(diǎn)電位方程:規(guī)律:②G12、G21稱為結(jié)點(diǎn)1、2的互電導(dǎo),G13、G31稱為1、3的互電導(dǎo),·

·

·依此類推,互電導(dǎo)數(shù)值等于兩點(diǎn)間的各支路電導(dǎo)之和,它們總?cè)∝?fù)值。①G11、G22···G(n-1)(n-1)分別稱為結(jié)點(diǎn)1、2···(n-1)的自電導(dǎo),其數(shù)值等于各獨(dú)立結(jié)點(diǎn)所連接的各支路的電導(dǎo)之和,它們總?cè)≌?。?)聯(lián)立并求解方程組,求得出各結(jié)點(diǎn)電位。③Is11、Is22···IS(n-1)(n-1)分別稱為流入結(jié)點(diǎn)1、2···(n-1)的等效電流源電流的代數(shù)和,若是電壓源與電阻串聯(lián)的支路,則看成是已變換了的電流源與電導(dǎo)相并聯(lián)的支路。當(dāng)電流源的電流方向指向相應(yīng)結(jié)點(diǎn)時(shí)取正號,反之,則取負(fù)號。(4)根據(jù)結(jié)點(diǎn)電位與支路電流的關(guān)系式,求得各支路電流或其他需求的電量。ObaI4-4V+I14ΩI32Ω5A4ΩI2+12V-2Ω例2-8電路圖結(jié)點(diǎn)電位Va、Vb,列方程為解:例2-8

電路如圖,用結(jié)點(diǎn)電位法求各支路電流。其中:代入方程①后得①ObaI4-4V+I14ΩI32Ω5A4ΩI2+12V-2Ω例2-8電路圖解方程組得Va=4VVb=-4V化簡得根據(jù)圖中標(biāo)出的各支路電流的參考方向,可計(jì)算得ObaI4-4V+I14ΩI32Ω5A4ΩI2+12V-2Ω例2-8電路圖寫成一般式2-4-2彌爾曼定理對于只有一個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)的電路,該結(jié)點(diǎn)的電位Va為流入結(jié)點(diǎn)a的電源電流之和除以結(jié)點(diǎn)a所連接各支路的電導(dǎo)之和。10ΩOI1+100V-20ΩaI3I25A-40V+20Ω例2-9電路圖電路結(jié)點(diǎn)標(biāo)示如圖,設(shè)結(jié)點(diǎn)電位為Va列方程為例2-9電路如圖,用結(jié)點(diǎn)電位法求示各支路電流。求支路電流,得解:(1)選定b點(diǎn)為參考點(diǎn)。例2-10

電路如圖示,求電位Va的表達(dá)式。解:則電位Va為(2)流入結(jié)點(diǎn)a的電源電流之和為:(3)連接a點(diǎn)的各支路的電導(dǎo)之和為:I3R3baR2+Us1-Is2R1例2-10電路圖方程中為什么沒有R2?1.結(jié)點(diǎn)電位法是以結(jié)點(diǎn)電位為未知量,應(yīng)用結(jié)點(diǎn)電位的一般方程,代入自電導(dǎo)、互電導(dǎo)和電源電流求出結(jié)點(diǎn)電位,再利用支路電流與結(jié)點(diǎn)電位的關(guān)系求支路電流及其他。2.結(jié)點(diǎn)電位的特例是彌爾曼定理,它適用于只有一個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)的電路。小結(jié):兩種方法的比較支路:b=4,結(jié)點(diǎn):n=2,網(wǎng)孔:m=3?支路電流法直接應(yīng)用基爾霍夫定律列方程求解,方法簡單。但對于多支路情況所需方程的個(gè)數(shù)較多,求解麻煩。如:?結(jié)點(diǎn)電位法應(yīng)用基爾霍夫電流定律列結(jié)點(diǎn)電流方程,適合結(jié)點(diǎn)數(shù)少的電路。支路法:方程數(shù)b=4結(jié)點(diǎn)法:方程數(shù)=n-1=1ab2-5疊加定理·理解并熟練掌握疊加定理的應(yīng)用。重點(diǎn)內(nèi)容:

·疊加定理教學(xué)要求:

2-5疊加定理內(nèi)容:在線性電路中,有幾個(gè)獨(dú)立電源共同作用時(shí),每一個(gè)支路中所產(chǎn)生的響應(yīng)電流或電壓,等于各個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路中所產(chǎn)生的響應(yīng)電流或電壓的代數(shù)和(疊加),即疊加定理。bIsaR1+Us-R2+Uab-abR2+Us-R1+Uab(1)-bIsR1R2+Uab(2)-a線性電路疊加性的說明由彌爾曼定理得

(1)疊加定理僅適用于線性電路,不適用于非線性電路。(2)當(dāng)一個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí),其他的獨(dú)立電源不起作用,即獨(dú)立電壓源用短路代替,獨(dú)立電流源用開路代替,其他元件的聯(lián)接方式都不應(yīng)有變動。應(yīng)用疊加定理時(shí)要注意以下幾點(diǎn):(3)疊加時(shí)要注意電流和電壓的參考方向。若分電流(或電壓)與原電路待求的電流(或電壓)的參考方向一致時(shí),取正號;相反時(shí)取負(fù)號。(4)疊加定理不能用于計(jì)算電路的功率,因?yàn)楣β适请娏骰螂妷旱亩魏瘮?shù)。例2-11

電路如圖,已知Us=20V,Is=3A,R1=20Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=10Ω,用疊加定理求R4上的電壓U。解:按疊加定理作出等效電路(b)和(c)。將電流源IS置零,代之以開路。

將電壓源US置零,代之以短路。

例2-11電路在圖(b)中,根據(jù)分壓關(guān)系得R4上的電壓在圖(c)中,R2

與R4并聯(lián),根據(jù)分流關(guān)系R4的電流I2"為

(c)6AI〞6Ω2Ω3Ω4Ω+U〞-I1〞I2〞I′6Ω2Ω+U′-+24V-3Ω4Ω*附加題:用疊加定理求圖示電路電流I和電壓U。附加題電路(a)(b)各個(gè)電源單獨(dú)作用電路如圖(b)和(c)所示。電流源單獨(dú)作用電壓源單獨(dú)作用I6Ω2Ω+24V-+U-6A3Ω4Ω原電路解:

對圖(c),可求得對圖(b)有:

I′6Ω2Ω+U′-+24V-3Ω4Ω(b)電壓源單獨(dú)作用6AI〞6Ω2Ω3Ω4Ω+U〞-I1〞I2〞(c)電流源單獨(dú)作用解:則原電路的I和U為:(c)I6Ω2Ω+24V-+U-6A3Ω4Ω6AI〞6Ω2Ω3Ω4Ω+U〞-I1〞I2〞I′6Ω2Ω+U′-+24V-3Ω4Ω(a)(b)電流源單獨(dú)作用電壓源單獨(dú)作用原電路內(nèi)容:在線性電路中,當(dāng)所有激勵(電壓源和電流源)都同時(shí)增大或縮小K倍(K為實(shí)常數(shù)),電路響應(yīng)(電壓和電流)也將同樣增大或縮小K倍,這就是線性電路的齊性定理,它是疊加定理的特例。*齊性定理用齊性定理分析梯形電路:附例

梯形電路如圖所示,求各支路電流。設(shè)I5′=I6′=

1A,解:則Ucd′=I4′=I3I1d8Ωcba+36V-I5R6R5R3R15Ω5Ω7Ω5Ω3ΩR2R4I2I4US

附例電路圖

Ubd′=I3′R3+Ucd′=(6×5+15)V=45VI3′=I4′+I5′=(5+1)A=6AI1′=I2′+I3′=(9+6)A=15AI2′=

Us′=Uad′根據(jù)齊性定理:倍,即I’3I’1d8Ωcba+36V-I’5R6R5R3R15Ω5Ω7Ω5Ω3ΩR2R4I’2I’4US

小結(jié):1.疊加定理:線性電路中,若多個(gè)電源共同作用,則支路的電流或電壓等于各電源單獨(dú)作用時(shí),在該支路產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。2.電源的處置:當(dāng)電壓源US不作用,在US處用短路線代替;當(dāng)電壓源IS不作用,在IS處用開路代替。而電源的內(nèi)阻連接不變。3.*齊性定理:線性電路中,當(dāng)所有激勵都同時(shí)增大或縮小K倍,電路響應(yīng)也將同樣增大或縮小K倍。

·熟練掌握戴維寧定理和諾頓定理的應(yīng)用。重點(diǎn)內(nèi)容:

·戴維寧定理和諾頓定理教學(xué)要求:

2-6等效電源定理·應(yīng)用戴維寧定理分析電路。教學(xué)難點(diǎn):2-6等效電源定理任何一個(gè)線性有源單口(即二端)網(wǎng)絡(luò),對其外部而言,總可以用一個(gè)理想電壓源和電阻串聯(lián)的電路模型來等效替代;或用一個(gè)理想電流源和電阻并聯(lián)的電路模型來等效替代。等效電源定理的描述:其中,理想電壓源的電壓等于線性有源單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc,理想電流源的電流等于線性有源單口網(wǎng)絡(luò)的短路電流Isc,等效電阻R0是網(wǎng)絡(luò)除源(即將所有電源置零;電壓源用短路線代替,電流源用開路線代替,電阻的連接方式不變)后求得。等效電源定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電源模型替代,便為等效電源定理。有源二端網(wǎng)絡(luò)用實(shí)際電壓源模型替代

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戴維寧定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用實(shí)際電流源模型替代

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諾頓定理

R0Isc+U-ba外電路II+U-有源二端網(wǎng)絡(luò)ba外電路R0無源二端網(wǎng)絡(luò)ba求R0Isc有源二端網(wǎng)絡(luò)ba求Isc戴維寧定理圖解說明任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò),對外電路來說,都可以用一個(gè)理想電壓源和電阻串聯(lián)的電路模型來等效替代。理想電壓源的電壓等于線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電路Uoc;電阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)變成無源二端網(wǎng)絡(luò)后的等效電阻Ro,這就是戴維寧定理,該電路模型稱為戴維寧等效電路。再次表述:I+U-有源二端網(wǎng)絡(luò)ba外電路R0無源二端網(wǎng)絡(luò)ba求R0a+Uoc-有源二端網(wǎng)絡(luò)b求Uoc

R0+U-ba外電路I+Uco-諾頓定理圖解說明任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò),對外電路來說,都可以用一個(gè)理想電流源和電阻并聯(lián)的模型來等效替代。理想電流源的電流等于線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電路Isc,電阻等于將有源二端網(wǎng)絡(luò)變成無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻Ro,這就是諾頓定理,該電路模型稱為諾頓等效電路。

再次表述:**證明:+U-RLNsbaI應(yīng)用疊加定理證明戴維寧定理圖例ba+U(1)=Uoc-I(1)=0Ns有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的所有獨(dú)立電源作用I+U-

Ro+Uoc—baRL結(jié)果Is=IINsba+U-外部電路用一個(gè)理想電流源代替,要求其大小和方向與電流I相同

N0RoI(2)=IIs=Iba+U(2)-外部的理想電流源Is作用

(b)

例2-12

電路如圖(a),已知US1=10V,IS2=5A,R1=6Ω,R2=4Ω,用戴維寧定理求R2上的電流I。(a)

解:戴維寧等效電路如圖(b)。求電路參數(shù)Uoc和Ro。例2-12電路圖(c)

(d)

(1)由圖(c)求開路電壓Uoc。(2)將有源二端網(wǎng)絡(luò)除源,由圖(d)求其等效電阻Ro。(3)將Uoc和Ro代入戴維寧等效電路圖(b),求得例2-13

電路如圖(a),已知US1=16V,US2=12V,R1=R5=8Ω,R2=R4=6Ω,R3=

2Ω,R6=1Ω,用戴維寧定理求R3上的電流I。解:戴維寧等效電路如圖(b)。求電路參數(shù)Uoc和Ro。例2-13電路圖(1)由圖(c)求開路電壓Uoc。(2)由圖(d)求其等效電阻Ro。(3)由圖(b)求得*附加題

應(yīng)用戴維寧定理求圖示電路電流I。5Ωba3Ω2AI2Ω3Ω+10V-Ro=2Ω原電路baI(1)=02A3Ω2Ω3Ω+10V-+Uoc-求開路電壓Reqba3Ω2Ω3Ω×求等效電阻ab+Uoc-5ΩIRo用等效電路求電流①③④②解:(1)將待求支路從原電路中移開,求余下的有源二端網(wǎng)絡(luò)Ns的開路電壓Uoc。(2)將有源二端網(wǎng)絡(luò)Ns除源(電壓源用短路線替代;電流源用開路替代)后,求出該無源二端網(wǎng)絡(luò)N0的等效電阻Ro。(3)將待求支路接入理想電壓源Uoc與電阻Ro串聯(lián)的等效電壓源,再求解所需的電流或電壓。步驟歸納:(1)戴維寧定理只適用線性電路。(2)應(yīng)用戴維寧定理分析電路時(shí),一般需要畫出求Uoc、Ro及戴維寧等效電路圖,并注意電路變量的標(biāo)注。注意:(1)測量有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓Uoc;(2)用電流表測量其端口的短路電流Isc。

應(yīng)用公式實(shí)驗(yàn)測定戴維寧等效電路參數(shù)實(shí)際工作中例2-14

求電路圖(a)的有源單口網(wǎng)絡(luò)的諾頓等效電路。解:(a)(b)圖(a)的諾頓等效電路如圖(b)。例2-14電路圖(1)將a、b短接如圖(c),求短路電流。(c)因?yàn)閁ab=O,則求得(2)由圖(d)求等效電阻。(d)(3)將參數(shù)代入圖(b)求得諾頓等效電路。(b)小結(jié):1.應(yīng)用戴維寧定理可求等效實(shí)際電壓源模型。即,理想電壓源的電壓為有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc;電阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)變成無源二端網(wǎng)絡(luò)后的等效電阻Ro。

線性電路有源二端網(wǎng)絡(luò),對其外部而言,總可以用實(shí)際電壓源模型或?qū)嶋H電流源模型等效替代。2.應(yīng)用諾頓定理可求等效實(shí)際電流源模型。即,理想電流源的電流為有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流Isc;電阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)變成無源二端網(wǎng)絡(luò)后的等效電阻Ro。

2-

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