电路理论-华科汪建版ch4讲稿ppt课件.ppt

第四章电路分析方法之三 运用网络定理法 引言 1 网络分析的一般方法问题 1 R不变US 4V IS 2A I 2A US 5V IS 3A I 8A US 4V IS 6A I 2 本章内容 替代定理 叠加定理 戴维南 诺顿等效网络定理 特勒根定理 互易定理 3 几个定理的共同前提 具有唯一解的网络 对线性电阻性网络 要求detRl 0 detYn 0等 4 1替代定理 4 1 1例子与定理 10u 10 20 u 3V 5u 10 5 u 3V 4 1 2证明 4 1 3备注 1 关于 唯一解 的前提 4 1 1例子与定理 2 定理的适用范围 3 定理的应用 1 某一支路的电压或电流为已知时 2 电路中某一支路的电阻元件参数改变 欲求其对另外支路的影响 用电压源或电流源代替该支路 往往有助于问题的解决 3 其它网络定理的证明 4 2叠加定理 叠加性的数学表示式 设有函数y f x 且y1 f x1 y2 f x2 当x k1x1 k2x2时 有y f kx1 k2x2 ky1 k2y2 叠加性 当x x1 x2时 有y f x1 x2 y1 y2 可加性 当x k1x1时 有y f k1x1 k1y1 齐次性 4 2 1例子与定理 1 2 1 3 u 25 u 30V i1 10 u 2 10A i2 u 3 10A i3 20A P2 ui2 300W 1 2 1 3 u 20 i 1 24 2 12A i 2 24 3 8A i 3 20A P 2 u i 2 192W 4 2 1例子与定理 u u u i1 i 1 i 1i2 i 2 i 2i3 i 3 i 3 P2 P 2 P 2 4 2 2定理证明 4 2 1例子与定理 1 关于电源分别作用 单独 分组 2 对暂不参与电路作用的电源的处理 4 2 3备注 电压源电压置零 电流源电流置零 4 2 3备注 3 叠加一般仅对独立电源而言 4 计算电源共同作用下的电压或电流时 必须注意它们与电源分别作用时电压或电流参考方向的关系 5 一般情况下 功率不满足叠加性 6 关于定理的应用 I k1US k2IS 2 4k1 2k2 8 5k1 3k2 I US IS 4 6 10A i1 i1 i1 i1 I1 I2 IX IX IX 1 4 3A 7 电路中的线性关系 两支路的电压 电流为线性关系 0 IS 1A Uab k1IS k2US1 k3US2 0 5Uab k1IS k2US1 k3US2 0 3Uab k1IS k2US1 k3US2 k1IS 0 4Uab k2US1 0 65Uab k3US2 0 75Uab Uab k1IS k2US1 k3US2 1 8Uab 4 3戴维南 诺顿等效网络定理 简单情况的回顾与问题 UOC 5 10 9 10 105V 4 3 1定理 4 3 2证明 4 3戴维南 诺顿等效网络定理 4 3 2证明 4 3戴维南 诺顿等效网络定理 N0 独立电源置零 u uOC u uOC R0i 4 3戴维南 诺顿等效网络定理 UOC 1 7 6V R0 4 i1 8 8 1A uoc 1 4i1 3V 4 3戴维南 诺顿等效网络定理 u 2I 4I 6I R0 u I 6 解题主要步骤 1 求含源二端网络的开路电压或短路电流 2 求二端网络的入端电阻 3 组成戴维南等效电路或诺顿等效电路 I 3 6 0 5A 4 3 3备注 1 定理的重要性 本定理是求解复杂电路中某条支路电压或电流的一种很有效的方法 1 求uoc isc R0的电路 2 求uoc isc R0除理论计算外 还可用实验方法确定 3 无论含源线性二端网络如何复杂 都提供了形式相同 结构又十分简单的等效电路 且等效电路的参数与外部电路无关 US R0 R I 2 负载电路 外部电路 既可以是线性的 也可以是非线性的 3 注意等效电路中电压源电压或电流源电流的参考方向 4 求R0的一些方法 1 按入端电阻的定义 2 串联 并联 等效化简 3 R0 uoc isc 4 3 3备注 6 最大功率传输定理 5 有源网络与负载间有耦合的情况 isc 8A R0 uoc isc 0 75 RL R0时 RL可获得最大功率 I 6 1 5 4A Pmax 42 0 75 12W 4 4特勒根定理 网络图论有关内容的回顾 KCL KVL的矩阵表示 3 27 2 4 4 1定理及证明 陈述一 陈述二 4 4特勒根定理 TAIb 0 0 2 物理解释 4 4 2备注 1 KCL KVL的直接结果 3 重要价值 4 4特勒根定理 讨论 1 有向图相同的两个网络 的含义 2 和式各项的正 负号 3 类似问题能解决的前提 互易网络NR 4 4特勒根定理 解法一 20 4 12 10 2US2 US2 100V 解法二 US2 100V 例 求电压Us 1 10V电压源单独作用 2 4A电流源单独作用 解 Us 10I1 U1 Us 10I1 U1 Us 10I1 U1 10I1 4I1 10 1 4 1 6V Us 10I1 U1 10 1 6 9 6 25 6V 共同作用 Us Us Us 6 25 6 19 6V 解 1 求开路电压Uo Uo 6I1 3I1 2 求等效电阻Ri 方法1求开路电压 短路电流 Uo 9V 3I1 6I1 Isc 1 5A Ri Uo Isc 9 1 5 6 方法2加压求流 独立