08叠加定理和替代定理ppt课件

课前提问：,求图示电路AB端的等效电阻RAB。,解法1：,解法2：,第四章网络定理,4-1叠加定理,4-2戴维宁定理,4-3诺顿定理和含源单口的等效电路,4-4最大功率传输定理,4-5替代定理,4-6电路设计、电路应用和计算机分析电路实例,重点：,1、叠加定理2、戴维宁定理3、最大功率传输定理,1.叠加定理,一、叠加定理：在线性电路中，任一支路的电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。,4-1叠加定理,二、定理的证明,应用结点法：,(G2+G3)un1=G2us2+G3us3+iS1,或表示为：,支路电流为：,结论,结点电压和支路电流均为各电源的一次函数，均可看成各独立电源单独作用时，产生的响应之叠加。,三、几点说明,1、叠加定理只适用于线性电路。,2、一个电源作用，其余电源为零,电压源为零短路。,电流源为零开路。,三个电源共同作用,is1单独作用,=,+,us2单独作用,us3单独作用,+,3、功率不能叠加(功率为电压和电流的乘积，为电源的二次函数)。,4、u,i叠加时要注意各分量的参考方向。,5、含受控源(线性)电路亦可用叠加，但受控源应始终保留。,4.叠加定理的应用,四、叠加定理的应用,解题步骤：1、根据原电路图，分别画出每一电源单独作用时的分电路图。2、分别计算每一分电路中各支路的电流。3、求各分电路中对应支路电流的代数和，即得原来电路中各支路的电流。,2A电流源作用，电桥平衡：,70V电压源作用：,两个简单电路,应用叠加定理使计算简化,=,画出分电路图,解：,例1,求电压源的电流及功率,例2,计算电压u,3A电流源作用：,解,画出分电路图,其余电源作用：,叠加方式是任意的，可以一次一个独立源单独作用，也可以一次几个独立源同时作用，取决于使分析计算简便。,注意,例3,计算电压u、电流i。,解,画出分电路图,受控源始终保留,10V电源作用：,5A电源作用：,（左网孔）,例4,封装好的电路如图，已知下列实验数据：,研究激励和响应关系的实验方法,解,根据叠加定理,代入实验数据：,求：,例5：,五、齐性原理,线性电路中，所有激励(独立源)都增大(或减小)同样的倍数，则电路中响应(电压或电流)也增大(或减小)同样的倍数。,1、当激励只有一个时，则响应与激励成正比。,2、具有可加性。,注意,例1-5,采用倒推法：设I=1A，,则,求电流i。,RL=2R1=1R2=1uS=51V，,解,45替代定理,引例：平衡电桥,计算Rab,由上分析可知：可用短路（电压为零的电压源模型）替代电压为零的支路；可用开路（电流为零的电流源模型）替代电流为零的支路。这样变换该支路的连接方式，对网络其它部分的工作状态无影响。,若某条支路的电流不为零或两个节点之间的电压不为零时，该支路能否也可用某种方式进行替代，而不影响网络其它部分的工作状态？,一、替代定理：在一个含有若干独立电源的任意线性或非线性网络中，若已知某一支路的电压和电流分别为uk和ik，且该支路与网络的其它支路无耦合关系，则该支路可以用下列的任意种元件去置换，即电压为uk的独立电压源;电流为ik的独立电流源;阻值为Rk=uk/ik的电阻元件。这时，对整个网络的各电压、电流不发生影响。,例：替代定理。求得：,二、定理的证明,例1：若要使,，试求Rx。,解：用替代定理，把Rx支路用电流源替代。,+,=,例2：试求图示电路在I=2A时，20V电压源发出的功率。,解：,用2A电流源替代上图电路中的电阻Rx和单口网络N2，得到下图所示电路。,网孔方程,求得,20V电压源发出的功率,例3（书中为例421）图4-33(a)电路中g=2S。试求电流I。,解：先用分压公式求受控源控制变量U,图433,用电流为gU=12A的电流源替代受控电流源，得到图(b)电路，该电路不含受控电源，可以用叠加定理求得电流为,8V作用,12A作用,例4,求电流I1,解,用替代：,用叠加定理得：,7V作用时：,4A作用时：,例5,已知:uab=0,求电阻R,解:,用替代：,用结点法：,c,b,c,a,a,结点a,例4,用多大电阻替代2V电压源而不影响电路的工作,解,应求电流I，先化简电路。,应用结点法得：,例6,已知:uab=0,求电阻R,解,用开路替代，得：,小结,一、叠加定理叠加定理：对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。叠加法只适用于线性电路，不适用于功率计算。解题步骤：1、根据原电路图，分别画出每一电源单独作用时的分电路图。2、分别计算每一分电路中各支路的电流。3、求各分电路中对应支路电流的代数和，即得原来电路中各支路的电流。二、齐性原理线性电路中，所有激励(独立源)都增大(或减小)同样的倍数，则电路中响应(电压或电流)也增大(或减小)同样的倍数。,三、替代定理,给定任一个电路，其中已知第k条支路的电压uk和电流ik，那么这条支路就可以用一个具有电压等于uk的独立电压源电流等于ik的独立电流源电阻值等于|uk/ik|的线性电阻元件来替代。而替代后的电路中全部电压、