等效电源定理ppt课件.ppt

2.7等效电源定理,1,问:电阻RL分别取10,15,20时,电流I的大小?,若采用网孔电流法,或节点电压法,当R每改变一次,都需要重新求解方程组!,有没有更简单的方法呢?,2,电源等效变换,3,含有独立源和线性电阻,称为线性含源二端电路,可等效为,戴维南等效模型,诺顿等效模型,4,R0,开路电压,戴维南等效内阻,1、戴维南定理：任意一个线性二端含源电路N，对其外部而言，可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效。该电压源的电压值uOC等于电路N二端子间的开路电压，其串联电阻值R0等于电路N内部所有独立源为零时二端子间的等效电阻。,一、等效电源定理,戴维南等效电路,所有独立源置为零值,5,R0,2、诺顿定理：任意一个线性二端含源电路N，对其外部而言，可以用一个电流源和电阻的并联组合来等效。该电流源的电流值iSC等于电路N二端子短路时其上的短路电流，其并联电阻值R0等于电路N内部所有独立源为零时二端子间的等效电阻。,一、等效电源定理,诺顿等效电路注意电流源的方向,所有独立源置为零值,短路电流,注意电流方向,戴维南等效内阻,6,可见，戴维南等效电路与诺顿等效电路本质上是相同的，两者互为等效。其等效的条件为(注意电流源与电压源的方向)：uoc=R0isc可将诺顿定理看作是戴维南定理的另一种形式。,一、等效电源定理,两种等效电路,7,1、对无受控源的简单二端电路N-串并联方法：令N中所有独立源为零，利用电阻串并联公式和Y-等效公式求解。,例：如图(a)所示电路N，求其戴维南等效电阻R0。,解：根据N0的定义，将N中的电压源短路，电流源开路得N0，如图(b)所示,二、戴维南等效内阻的计算,(a)电路N,(b)电路N0,由图(b)很容易求出N0的ab端等效电阻，该电阻就是戴维南等效电阻R0=6/12+4=4+4=8(),8,2、对于含受控源的二端电路N：,二、戴维南等效内阻的计算,（1）外加电源法：第一步：令N中所有独立源为零，保留受控源，即NN0;第二步：在ab端口外加压电源u或电流源I；第三步：写出端口的u、i关系。第四步：,(a)外加电压源法,(b)外加电流源法,注意方向要关联,9,2、对于含受控源的二端电路N：,二、戴维南等效内阻的计算,（2）开路短路法：第一步：求出开路电压uOC；第二步：求出短路电流iSC；第三步：,(a)求开路电压,(b)求短路电流,注意uOC和iSC的方向关系,10,2、对于含受控源的二端电路N：,二、戴维南等效内阻的计算,（3）伏安关系法：第一步：直接对二端线性电路N推导出两端子上的电压u和电流i之间的一次关系式：,戴维南等效电路,注意电流与电压的方向要关联！,第二步：其常数项即为开路电压uOC，电流前面所乘的系数即为等效内阻R0。,11,二、戴维南等效内阻的计算,例：如图(a)电路，求R0。,(a)电路N,解法一外加电流源法,(b)外加电流源求解R0,i1=-i，在a点列KCL，有i2+i10.5i1=0故i2=0.5i1=0.5iu=2i2+2i=i+2i=3i因此,12,根据KVL和OL，有2i24+2i3=0,代入得2(-2+0.5iSC)4+2(iSC-2)=0，解得iSC=4A,二、戴维南等效内阻的计算,解法二开路短路法,(a)电路N，求解uOC,(1)求开路电压：,uOC=22+22+4=12(V),由于ab端开路，故有：i1=0，此时，受控电流源相当于开路，因此,(2)求短路电流：,(c)对N求解iSC,i1=iSC，在节点a,b分别列KCL，有i2+0.5i1+2=i1，i3+2=iSC,故R0=uOC/iSC=12/4=3(),故i2=-2+0.5i1=-2+0.5iSC,i3=iSC-2,13,二、戴维南等效内阻的计算,解法三伏安关系法,(d)对N外加电流源求解VAR,u与i对N取关联,在a、b点列KCL得：i2=2+0.5i1-i1=20.5i1=2+0.5ii3=2+i,由KVL和OL定律有u=2i2+2i3+4=12+3i故uOC=12V，R0=3,14,（1）从待求量支路两端断开，并且移去该支路。（2）求出ab端口的开路电压uOC或短路电流iSC（3）求出ab端口的戴维南等效电阻R0。（4）画出等效电源电路，并接上待求量支路，求出待求量。,三、应用等效电源定理分析电路的步骤,R0,15,（1）等效电源定理只适用于线性电路。（2）若只求某一个支路的电压、电流或功率时，应用等效电源定理比较方便。（3）二端电路N内部和外电路之间必须无任何耦合联系。（4）特别注意各电源的参考方向。