2.5等效电源定理.ppt

几个名词术语 二端网络 无源二端网络 有源二端网络 无源二端网络 有源二端网络 2 5等效电源定理 具有两个出线端的电路 二端网络中没有电源 二端网络中含有电源 电压源 戴维宁定理 电流源 诺顿定理 无源二端网络可等效为一个电阻 有源二端网络可等效为一个电源 2 5 1戴维宁定理 任意有源二端电路N 都可等效为一个含串联内阻的电压源 其中理想电压源的数值为二端电路N的两个端子间的开路电压uoc 内阻为N内部所有独立源 0 理想电压源短路 理想电流源开路 而受控源保留时两端子间的等效电阻 常记为R0 一 戴维宁定理 二 定理说明 求开路电压uoc 先断开负载 然后用以前学过的任何一种方法如 串 并联等效 电源互换 叠加定理 网孔法 节点法等算出开路电压 1 开路 短路法 求等效电阻R0 求出uoc后 将两个端子短路 并设短路电流参考方向 注意 求uoc和isc时 N内所有独立源 受控源均保留 2 外加电源法 注意 用外加电源法时 N内所有独立源为零 受控源保留 三 定理证明 例1 已知U1 40V U2 20V R1 R2 4 R3 13 试用戴维宁定理求I3 a b 注意 等效 是指对端口外等效 即用等效电源替代原来的二端网络后 待求支路的电压 电流不变 有源二端网络 等效电源 解 1 断开待求支路求等效电源的开路电压uoc uoc也可用结点电压法 叠加原理等其它方法求 uoc U0 U2 IR2 20V 2 5 4V 30V 2 求等效电源的内阻R0除去所有电源 理想电压源短路 理想电流源开路 从a b两端看进去 R1和R2并联 求R0时 关键要弄清从a b端看进去各电阻间的串并联关系 3 画出等效电路求电流I3 uoc R0 R3 a b I3 例2 求图示电路的戴维宁等效电路 解法1 外加电源法 将原网络内部独立源置零 得 设I已知 有 解法2 开路 短路法 略 将原网络端口短接 得 用节点法 有 前已求得 解得 解法3 设端口电流I已知 可求得该网络端口VAR 由VAR可直接画出电压源与电阻串联的等效电路 例3 求图示电路的电流I 解 可求得 例4图示电路 负载RL可变 求RL 1 上的电流i 若RL 6 再求i 解 1 求开路电压uoc 2 求等效内阻R0 3 画等效电压源 戴维宁电源 接上待求支路 注意uoc的极性 若a端为所设uoc的 极 则等效电压源的 极向着a 2 求等效内阻R0 例5求图示电路RL上消耗的功率pL 解 1 求uoc 2 求R 1 开路短路法 2 用外加电源法 3 画出戴维宁等效源 接上待求支路 如图 RL上消耗的功率 用戴维宁定理分析电路时应注意 网络N的内部变量与外电路的变量之间不能有耦合 戴维宁等效电路的电压源参考方向与网络N开路电压uoc的参考方向一致 将N中独立源置零 但受控源保留 便得到N0 1 当含源一端口网络输入电阻Rin 0时 该一端口网络的等效电路为 a 电压源 b 电流源 2 当含源一端口网络的输入电阻 时 该一端口网络的等效电路为 a 电压源 b 电流源 3 含源一端口网络的戴维宁等效电路中的等效电阻Req a 只可能是正电阻 b 可能是正电阻也可能是负电阻 诺顿定理 含独立电源 线性受控源和线性电阻的二端电路N 可等效为与内阻并联的电流源模型 其理想电流源的数值为N的两个端子短路电流isc 并联的内阻等于N内部所有独立源为零时电路两端子间的等效电阻R0 2 5 2诺顿定理 定理说明 求短路电流的方法和以前相同 注意电流源的参考方向 求诺顿等效电路的方法类似于求戴维南等效电路的方法 一般情况下 单口网络N的戴维南等效电路与诺顿等效电路之间可以相互转换 若网络N的R0为零 则只有戴维南等效电路 若网络N的R0为无穷大 则只有诺顿等效电路 例 用诺顿定理求下图电路中4 电阻中的电流I 解 把4 电阻以外部分化简为诺顿等效电路 为此先求网络短路电流Isc 求短路电流Isc