常用电路分析方法

1、天津大学电信学院天津大学电信学院工程电路分析工程电路分析天津大学电信学院天津大学电信学院2021-12-13整理课件整理课件2本章目录本章目录线性和叠加性线性和叠加性1单口网络的等效电路单口网络的等效电路2戴维南等效电路戴维南等效电路3最大功率传输定理最大功率传输定理42021-12-13整理课件整理课件35.1 线性和叠加性线性和叠加性1、齐次性、齐次性 叠加性叠加性 线性线性齐次性齐次性 (Homogeneity) 单个电源作用下的线性网络单个电源作用下的线性网络, 响响应和激励成正比应和激励成正比.叠加性叠加性 (Superposition) 线性网络中线性网络中, 多个激励共同作用多个

2、激励共同作用下的响应等于各激励单独作用下的响应等于各激励单独作用下各响应的代数和下各响应的代数和.叠加性和齐次性统称为叠加性和齐次性统称为线性线性(Linearity)1122(),()SSif vif v11:()Skif kv齐次性1212:()()SSiiif vf v叠加性12:()()sskikikif kvf ki线性2021-12-13整理课件整理课件4 线性电压线性电压-电流关系电流关系: 通过元件的电流与元件两端的电压成通过元件的电流与元件两端的电压成正比正比. 电阻电阻 v(t) = Ri(t). 线性元件线性元件: 具有线性电压具有线性电压-电流关系的无源元件电流关系的无

3、源元件. 线性受控源线性受控源: 输出电压或电流与电路中某处的电流或电压输出电压或电流与电路中某处的电流或电压(或它们的代数和或它们的代数和)的一次幂成正比的一次幂成正比. 线性电路线性电路: 由独立源、线性受控源和线性元件组成的电路由独立源、线性受控源和线性元件组成的电路. 本课程研究的电路都是线性电路本课程研究的电路都是线性电路.2、线性电路和线性元件、线性电路和线性元件2021-12-13整理课件整理课件5对于线性对于线性网络网络, 各独立源各独立源同时同时增大增大(或缩小或缩小)k倍倍, 则则该网络中该网络中的任意的任意支路电压或电流也相应地增大支路电压或电流也相应地增大(或缩小或缩小

4、)k倍倍.1Axi 5.1 线性和叠加性3、齐次定理、齐次定理5 Axi 2021-12-13整理课件整理课件61234?iiii解法解法1:电阻串并联电阻串并联 分压分压 欧姆定律欧姆定律解法解法2:网孔分析法网孔分析法or网孔分析法网孔分析法解法解法3:齐次定理齐次定理例例1 求下图所示电路中各支路的支路电压和电流求下图所示电路中各支路的支路电压和电流.5.1 线性和叠加性2021-12-13整理课件整理课件74、叠加定理、叠加定理(课本定义课本定义) 在任何线性电阻网络中在任何线性电阻网络中, .(pp.110)定理内容定理内容: 在具有唯一解的线性网络中在具有唯一解的线性网络中, 所有

5、所有独立源共同作用独立源共同作用下下各无源元件的电流或电压各无源元件的电流或电压, 等于每一个独立源单独作用下等于每一个独立源单独作用下产生的电压或电流的代数和产生的电压或电流的代数和.当某一独立源单独作用时当某一独立源单独作用时, 其他独立源应置零其他独立源应置零, 即即:独立电压独立电压源用短路代替源用短路代替; 独立电流源用开路代替独立电流源用开路代替.在使用叠加定理时在使用叠加定理时, 电路中的受控源始终保持不变电路中的受控源始终保持不变.11mnisij sjijk vh i总的响应式中式中: k,h-由网络结构和元件参数决定的参数由网络结构和元件参数决定的参数, m-电压源的个数电

6、压源的个数, n-电流源的个数电流源的个数.5.1 线性和叠加性2021-12-13整理课件整理课件8113296vv 例例2 计算下图所示电路中的计算下图所示电路中的ix. (例题例题5.1 pp.110)30.2 A69xi 620.8 A69xi 0.20.81Axxxiii19 V91A9xvi5.1 线性和叠加性2021-12-13整理课件整理课件9练习练习1 用叠加定理计算下图所示电路中的用叠加定理计算下图所示电路中的ix.(练习练习5.1 pp.111)10:20.8 A1015xi 电流源单独作用3.5:0.14 A37 15xi 电压源单独作用0.80.140.66Axxxi

7、ii5.1 线性和叠加性2021-12-13整理课件整理课件104、使用叠加定理解题步骤、使用叠加定理解题步骤分析电路分析电路, 确定独立电源数确定独立电源数.选取其中任一独立源选取其中任一独立源, 将其它独立源全部置零将其它独立源全部置零, 即对即对电压源电压源短路短路, 电流源开路电流源开路, 全部受控源保持不变全部受控源保持不变.用合适的符号重新标注电流和电压变量用合适的符号重新标注电流和电压变量, 并根据该独立源并根据该独立源单独作用时的简化电路单独作用时的简化电路, 求得所需的电路变量求得所需的电路变量.对每一个独立源重复上述步骤对每一个独立源重复上述步骤23.将各独立源单独作用时得

8、到的电路变量进行代数叠加将各独立源单独作用时得到的电路变量进行代数叠加, 得得到最终结果到最终结果.5.1 线性和叠加性2021-12-13整理课件整理课件11练习练习5.1例例2 用叠加定理计算下图所示电路中的用叠加定理计算下图所示电路中的ix.(例题例题5.2 pp.112)A4 . 1 xxxiii:23212xxvviiv 电流源单独作用:102120 xxxiii电压源单独作用:102321xvvi节点方程:102xvi受控源辅助方程7.2 V1.4 Axvi2Axi 0.6Axi 5.1 线性和叠加性叠加定理是独立源的叠加叠加定理是独立源的叠加, ,受控源不能用于叠加定理受控源不能

9、用于叠加定理2021-12-13整理课件整理课件12练习练习5.1练习练习2 用叠加定理计算下图所示电路中的独立电流源和受控电用叠加定理计算下图所示电路中的独立电流源和受控电流源两端的电压流源两端的电压. (练习练习5.2 pp.113)11222127154515vvvvvvi25vi129.18 V1.148 Vvv 112221307154515vvvvvvi25vi12 21.967 V0.246 Vvv 11122211.147 V1.394 Vvvvvvv 5.1 线性和叠加性2021-12-13整理课件整理课件135、说明、说明叠加定理是电路分析中的一个基本工具叠加定理是电路分析

10、中的一个基本工具, 其目的在于将复杂其目的在于将复杂激励问题简化为多个单一激励问题激励问题简化为多个单一激励问题.适用情况适用情况:电路中含有多个独立源或激励信号较复杂的情况电路中含有多个独立源或激励信号较复杂的情况 f(t)=2cos(10t)+5sin(2t)+10 f1(t)=2cos(10t), f2(t)=5sin(2t), f3(t)=10在运用叠加定理时在运用叠加定理时, 受控源始终保留在电路中受控源始终保留在电路中.叠加原理的局限性叠加原理的局限性: 仅适用于线性响应仅适用于线性响应, 非线性响应非线性响应(功率功率)不不满足叠加原理满足叠加原理, 一般不能用叠加定理求解需先求

11、得不同独立一般不能用叠加定理求解需先求得不同独立源单独作用时得到的所有电流分量和电压分量源单独作用时得到的所有电流分量和电压分量, 进而求总的进而求总的电流和电压电流和电压, 并根据总电流和总电压计算功率并根据总电流和总电压计算功率.优点优点: 降低了电路结构的复杂度降低了电路结构的复杂度 缺点缺点: 需求解多个电路问题需求解多个电路问题.5.1 线性和叠加性2021-12-13整理课件整理课件145.2 单口网络的等效电路单口网络的等效电路 单口网络单口网络: 由电路元件组成由电路元件组成, 对外只有两个端钮的网络对外只有两个端钮的网络, 称为称为二端网络或单口网络二端网络或单口网络.1、单

12、口网络、单口网络2、单口网络的等效电路、单口网络的等效电路等效等效: 如果一个单口网络如果一个单口网络N和另一个单口网络和另一个单口网络N 的的VCR完全完全相同相同, 则称这两个单口网络等效则称这两个单口网络等效.求解单口网络等效电路的方法求解单口网络等效电路的方法:方法方法1: 等效变换等效变换, 适用于不含受控源的简单电路适用于不含受控源的简单电路. 方法方法2: 戴维南定理戴维南定理/诺顿定理诺顿定理, 适用于一般电路适用于一般电路.2021-12-13整理课件整理课件155.2 单口网络的等效电路3、常用的等效变换、常用的等效变换(1) 两电阻串联两电阻串联(2) 两电阻并联两电阻并

13、联12RRR1212RRRRR(3) 两电压源串联两电压源串联S1S2vvv(4) 两电压源并联两电压源并联只有两个大小相等只有两个大小相等, 极性一致的两电压源极性一致的两电压源才允许并联才允许并联, 等效电路为其中任一电压源等效电路为其中任一电压源.(5) 两电流源并联两电流源并联S1S2iii(6) 两电流源串联两电流源串联只有两个大小相等只有两个大小相等, 方向一致的两电流源方向一致的两电流源才允许串联才允许串联, 等效电路为其中任一电流源等效电路为其中任一电流源.(7) 电压源与电流源并联电压源与电流源并联(8) 电压源与电阻并联电压源与电阻并联等效电路为电压源本身等效电路为电压源本

14、身(9) 电流源与电压源串联电流源与电压源串联(10) 电流源与电阻串联电流源与电阻串联等效电路为电流源本身等效电路为电流源本身2021-12-13整理课件整理课件165.2 单口网络的等效电路(11) 电压源与电阻的串联电压源与电阻的串联(12) 电流源与电阻的并联电流源与电阻的并联SSSSRRvvR iiR或2021-12-13整理课件整理课件174、实际电源模型、实际电源模型 理想电源模型理想电源模型: 不考虑电压源或电流源的内阻不考虑电压源或电流源的内阻, 能向外电路能向外电路提供无限大的能量提供无限大的能量. 实际电源模型实际电源模型: 不能忽略实际电源的内阻时不能忽略实际电源的内阻

15、时, 需引入实际电需引入实际电源模型源模型. 实际电压源模型实际电压源模型: 等效为理想电压源等效为理想电压源vS与内阻与内阻RS的串联电路的串联电路. 实际电流源模型实际电流源模型: 等效为理想电流源等效为理想电流源iS与内阻与内阻Rp的并联电路的并联电路.5.2 单口网络的等效电路2021-12-13整理课件整理课件18实际电压源模型实际电压源模型 实际电压源实际电压源: 等效为理想电压源等效为理想电压源vS与内阻与内阻RS的串联电路的串联电路.LSS LvvR i5.2 单口网络的等效电路sc(0,0):LLLSSRvivR短路电流oc(,0):LLLSRivv 开路电压2021-12-

16、13整理课件整理课件19实际电流源模型实际电流源模型 实际电流源实际电流源: 等效为理想电流源等效为理想电流源iS与内阻与内阻Rp的并联电路的并联电路.LLSpviiR5.2 单口网络的等效电路oc(,0):LLLp SRivR i 开路电压sc(0,0):LLLSRvii短路电流整理课件整理课件2021-12-13天津大学电信学院天津大学电信学院205、电源等效变换、电源等效变换5.2 单口网络的等效电路ocsc:LSLSSvvivR开路电压短路电流ocsc:Lp SLSvR iii开路电压短路电流:SpSSSSSpSSSSvRiviRRRvR iviR等效条件如果满足2021-12-13整

17、理课件整理课件215、电源等效变换、电源等效变换 电压源和电阻的串联电路可等效为电流源与电阻的并联电路电压源和电阻的串联电路可等效为电流源与电阻的并联电路. 在进行电源变换时在进行电源变换时, 电流源的电流指向电压源的电流源的电流指向电压源的“+”端端. 电源等效变换也适用于受控源电源等效变换也适用于受控源. 但如果某个元件的支路电压或但如果某个元件的支路电压或支路电流是受控源的支路电流是受控源的控制变量控制变量, 或是或是电路所求响应电路所求响应, 则不能包则不能包含在任何电源等效变换中含在任何电源等效变换中.5.2 单口网络的等效电路SSSSvvR iiR或2021-12-13整理课件整理

18、课件22例例3 借助电源等效变换求解借助电源等效变换求解V0.5.2 单口网络的等效电路220.4 A82i 2021-12-13整理课件整理课件23例例5.4例例4 利用电源变换化简电路利用电源变换化简电路, 计算下图所示电路中流过计算下图所示电路中流过4.7k 电阻的电流电阻的电流i. (例题例题5.4 pp.120)420.003307 A800047003.307 mAi 5.2 单口网络的等效电路2021-12-13整理课件整理课件24例例5.4练习练习3 利用电源变换化简电路利用电源变换化简电路, 计算下图所示电路中计算下图所示电路中47k 电阻的电阻的电流电流ix. (练习练习5

19、.3 pp.120)350002 10500047000192.3Axi5.2 单口网络的等效电路2021-12-13整理课件整理课件25例例5.50928515 . 35 . 7IVIxIVx2= 21.28 mAI例例5 利用电源变换化简电路利用电源变换化简电路, 求求vx.(例题例题5.5 pp.120)5.2 单口网络的等效电路2021-12-13整理课件整理课件265.3 戴维南等效电路戴维南等效电路 问题的提出问题的提出: 对于复杂的含源单口网络对于复杂的含源单口网络, 难以用等效变换得难以用等效变换得到等效电路到等效电路, 需要引入一种普遍适用的方法求复杂单口网络需要引入一种普遍

20、适用的方法求复杂单口网络的等效电路的等效电路. 戴维南定理和诺顿定理提供了求含源线性单口网络等效电戴维南定理和诺顿定理提供了求含源线性单口网络等效电路普遍适用的方法路普遍适用的方法. 戴维南等效电路戴维南等效电路: 电压源串联电阻电路电压源串联电阻电路 诺顿等效电路诺顿等效电路: 电流源并联电阻电路电流源并联电阻电路2021-12-13整理课件整理课件271、戴维南定理、戴维南定理 课本定义课本定义: 给定任何线性电给定任何线性电路路, . (pp.124) 更一般的描述更一般的描述: 由独立源、电由独立源、电阻和受控源的线性单口网络阻和受控源的线性单口网络 (简称含源线性单口网络简称含源线性

21、单口网络), 就其就其端口来说端口来说, 可等效为一个电压可等效为一个电压源串联电阻支路源串联电阻支路. 其中其中, 电压源电压源的电压等于该网络的的电压等于该网络的开路电压开路电压vOC, 串联电阻等于该网络中所串联电阻等于该网络中所有独立源为置零时所得无源网有独立源为置零时所得无源网络的络的等效电阻等效电阻.5.3 戴维南等效电路Thevenin2021-12-13整理课件整理课件28戴维南等效电路戴维南等效电路 与含源线性单口网络等效的电压源串联电阻支路称为该单口与含源线性单口网络等效的电压源串联电阻支路称为该单口网络的网络的戴维南等效电路戴维南等效电路. 其中其中,电压源等于该网络电压

22、源等于该网络N的的开路电开路电压压vOC, 串联电阻称为串联电阻称为戴维南等效电阻戴维南等效电阻RTH等于该网络中所有等于该网络中所有独立源为零值时所得无源网络独立源为零值时所得无源网络N0的等效电阻的等效电阻.5.3 戴维南等效电路2021-12-13整理课件整理课件292、诺顿定理、诺顿定理 课本定义课本定义: 给定任何线性电路给定任何线性电路, . (pp.126) 更一般的定义更一般的定义:含源线性单口网络含源线性单口网络N, 就其端口来看就其端口来看, 可以等效可以等效为一个电流源并联电阻组合为一个电流源并联电阻组合. 其中其中, 电流源的电流等于该网络电流源的电流等于该网络的短路电

23、流的短路电流; 并联电阻等于该网络中所有独立源为零值时所并联电阻等于该网络中所有独立源为零值时所得网络得网络N0的等效电阻的等效电阻. 与含源线性单口网络等效的电流源并联电阻支路称为该单口与含源线性单口网络等效的电流源并联电阻支路称为该单口网络的网络的诺顿等效电路诺顿等效电路.5.3 戴维南等效电路N: 含源线性单口网络含源线性单口网络;N0: N对应的无源线性对应的无源线性 单口网络单口网络;M: 任意外电路任意外电路2021-12-13整理课件整理课件30 与含源线性单口网络等效的电流源并联电阻支路称为该单口与含源线性单口网络等效的电流源并联电阻支路称为该单口网络的网络的诺顿等效电路诺顿等

24、效电路. 其中其中,电流源电流源iSC等于该网络等于该网络N的的短路电短路电流流, 并联电阻称为并联电阻称为诺顿等效电阻诺顿等效电阻RN等于该网络中所有独立源等于该网络中所有独立源为零值时所得网络为零值时所得网络N0的等效电阻的等效电阻.诺顿等效电路诺顿等效电路5.3 戴维南等效电路2021-12-13整理课件整理课件31戴维南定理的证明戴维南定理的证明5.3 戴维南等效电路(证明过程使用叠加定理)0,00jS jk S kjkvvvAiB vC iAiV0i ,00S jS kviOC000TH0VAVVV 0,0jS jk S kjkvAiB vC iAi0eqTHARRTHTHeqOCv

25、R i VR i V2021-12-13整理课件整理课件32推理推理5.3 戴维南等效电路 若含源单口网络的开路电压为若含源单口网络的开路电压为vOC, 短路电短路电流为流为iSC, 则该网络的戴维南等效电阻为则该网络的戴维南等效电阻为:OCTHSCvRiOCSCTHviROCTHSCvRiOCTHOCSC1:,2:,vRvi方法方法2021-12-13整理课件整理课件33情况情况1:只含独立源和电阻的网络只含独立源和电阻的网络简单简单复杂复杂情况情况2:只含受控源和电阻的网络只含受控源和电阻的网络情况情况3:含有受控源、独立源和电阻的网络含有受控源、独立源和电阻的网络3、戴维南等效电路的求解

26、、戴维南等效电路的求解5.3 戴维南等效电路2021-12-13整理课件整理课件34情况情况1: 只含有独立源和电阻的网络只含有独立源和电阻的网络等效变换法等效变换法 开路电压开路电压-等效电阻法等效电阻法 分析并化简分析并化简电路电路.断开外电路断开外电路, 求求开路电压开路电压vOC.将网络将网络N内所有独立源置零内所有独立源置零, 即电压源短接即电压源短接,电流源开路电流源开路,求该无源线性网络求该无源线性网络N0的等效电阻的等效电阻Req=RTH.得到戴维南等效电路得到戴维南等效电路: vOC, RTH.1、所用方法、所用方法2、开路电压、开路电压-等效电阻法等效电阻法5.3 戴维南等

27、效电路2021-12-13整理课件整理课件35例例5.7例例6 运用戴维南定理确定下图电阻运用戴维南定理确定下图电阻RL左侧电路的戴维南等效电左侧电路的戴维南等效电路路.(例题例题5.6, pp.123)vTH= vOC= 8 V, RTH=9 方法方法1:等效变换法等效变换法5.3 戴维南等效电路2021-12-13整理课件整理课件36例例5.75.3 戴维南等效电路方法方法2: 开路电压开路电压-等效电阻法等效电阻法THOC6128 V36vvTH73|69R求开路电压求开路电压:求等效电阻求等效电阻:OCTH8 V9vR例例6 运用戴维南定理确定下图电阻运用戴维南定理确定下图电阻RL左侧

28、电路的戴维南等效电左侧电路的戴维南等效电路路.(例题例题5.6, pp.123)2021-12-13整理课件整理课件37练习练习4 利用戴维南定理求下图电路中的利用戴维南定理求下图电路中的i2. (练习练习5.6, pp.125)22.57127.8570.261Ai THOC492.571V446vvTH54|(46)7.857R5.3 戴维南等效电路2021-12-13整理课件整理课件38例例5.8例例7 求下图所示电路中求下图所示电路中1k 电阻所连接网络的戴维南等效电路电阻所连接网络的戴维南等效电路和诺顿等效电路和诺顿等效电路. (例题例题5.8 pp.126)THOC0.002 20

29、0048Vvv开路电压开路电压TH325kR等效电阻等效电阻戴维南等效电路戴维南等效电路诺顿等效电路诺顿等效电路5.3 戴维南等效电路2021-12-13整理课件整理课件39情况情况2: 只含有受控源和电阻的网络只含有受控源和电阻的网络外加电源法外加电源法(外加电压源法外加电压源法 外加电流源法外加电流源法) 分析分析并并化简电路化简电路.外加外加1A电流源电流源, 求端口求端口测试测试电压电压vtest, 外加外加1V电压源电压源, 求端口测试求端口测试电电流流itest.求求戴维南等效戴维南等效电阻电阻: RTH=vtest/1=1/itest, 开路电压开路电压vOC=0.1、所用方法、

30、所用方法2、外加电源法、外加电源法 注意注意vtest或或itest的参考方向的参考方向 网络网络N中受控源的控制支中受控源的控制支 路必须在路必须在N内部内部 网络网络N中不包括外电路受中不包括外电路受 控源的控制支路控源的控制支路5.3 戴维南等效电路2021-12-13整理课件整理课件40例例8 求下图所示电路的戴维南等效电路求下图所示电路的戴维南等效电路.(例题例题5.10 pp.129)方法方法1: 外加电压源法外加电压源法1 求开路电压求开路电压:2 外接外接1V电压源电压源, 求等效电阻求等效电阻:OC0 Vv0i 112: 1.532()10iiii网孔21:2()021ii

31、网孔2:ii受控源辅助方程TH10.6 testRi25A3testii 5.3 戴维南等效电路2021-12-13整理课件整理课件41TH0.6 1testvR1 求开路电压求开路电压:2 外接外接1A电流源电流源, 求等效电阻求等效电阻:OC0 Vv0i 0.6Vtestv1.5132testtestviv1i 方法方法2: 外加电流源法外加电流源法5.3 戴维南等效电路例例8 求下图所示电路的戴维南等效电路求下图所示电路的戴维南等效电路.(例题例题5.10 pp.129)2021-12-13整理课件整理课件42TH10.6 testRiOC0 Vv方法方法3: 外加电压源法外加电压源法+

32、电源等效变换电源等效变换5.3 戴维南等效电路110.523ii testii 5A3testii 例例8 求下图所示电路的戴维南等效电路求下图所示电路的戴维南等效电路.(例题例题5.10 pp.129)2021-12-13整理课件整理课件43练习练习5 求下图所示电路的戴维南等效电路求下图所示电路的戴维南等效电路.(练习练习5.9 pp.131)1111201:010305vivv节点方程11:30vi 受控源辅助方程1125 mA,0.75ivTH120testRi1150 mA5testvi方法方法1: 外加电压源法外加电压源法5.3 戴维南等效电路OC0 Vv2021-12-13整理课

33、件整理课件44方法方法2: 外加电流源法外加电流源法111:2010(1)KVL300iii10.5 Ai TH201testvR15 13020 Vtestvi 5.3 戴维南等效电路OC0 Vv练习练习5 求下图所示电路的戴维南等效电路求下图所示电路的戴维南等效电路.(练习练习5.9 pp.131)2021-12-13整理课件整理课件45思考: 外加电压源 or外加电流源? 5.3 戴维南等效电路 网络端口存在串联电阻时网络端口存在串联电阻时, 一般选用电流源一般选用电流源; 网络端口存在并联电阻时网络端口存在并联电阻时, 一般选用电压源一般选用电压源; 适当选用电源等效变换可有效简化计算

34、适当选用电源等效变换可有效简化计算.2021-12-13整理课件整理课件46情况情况3:同时含有独立源、受控源和电阻的网络同时含有独立源、受控源和电阻的网络开路电压开路电压-短路电流法短路电流法 开路电压开路电压-外加电源法外加电源法 分析分析并并化简电路化简电路.断开外电路断开外电路, 求开路电压求开路电压vOC.短接外电路短接外电路, 求短路电流求短路电流iSC.求求戴维南等效戴维南等效电阻电阻: RTH=vOC/iSC.1、所用方法、所用方法2、开路电压、开路电压-短路电流法短路电流法OCTHSCvRi5.3 戴维南等效电路2021-12-13整理课件整理课件47例例5.10例例9 求下

35、图所示电路的戴维南等效电路求下图所示电路的戴维南等效电路.(例题例题5.9 pp.128)5.3 戴维南等效电路420003000004000 xxvv 1 求开路电压求开路电压= 0 xvSC40.8 mA5000iOCTHSC10 kvRiOC8Vxvv2 求短路电流求短路电流3 求等效电阻求等效电阻2021-12-13整理课件整理课件48练习练习5.8练习练习6 求下图所示电路的戴维南等效电路求下图所示电路的戴维南等效电路.(练习练习5.8 pp.128)5.3 戴维南等效电路1 求开路电压求开路电压:OC100502.5mV199v 2 求短路电流求短路电流:1100.010VV200

36、001000ai SC5mAaii3 求等效电阻求等效电阻:OCTHSC100.5vRi 4 画等效电路画等效电路:1OC0.01200001000VVOC1vV2021-12-13整理课件整理课件49练习练习5.85.3 戴维南等效电路1 等效变换等效变换:2 求开路电压求开路电压:SC5mAi4 求等效电阻求等效电阻:OCTHSC100.5vRi 3 求短路电流求短路电流:1OC1OC2001000VvVvOC502.5mVv 112002000010000SCViV先使用电源等效变换先使用电源等效变换, ,再求等效电路再求等效电路练习练习6 求下图所示电路的戴维南等效电路求下图所示电路的

37、戴维南等效电路.(练习练习5.8 pp.128)2021-12-13整理课件整理课件50练习练习5.85.3 戴维南等效电路testTH20000100.51199vR 外接外接1A电流源电流源:OC100V502.5 mV199v 开路电压开路电压- -外接电源法外接电源法外接外接1V电压源电压源:11test12000020000(0.011)199VVVV testtest11990.01A2000020000ii THtest120000100.5199Ri 练习练习6 求下图所示电路的戴维南等效电路求下图所示电路的戴维南等效电路.(练习练习5.8 pp.128)2021-12-13整

38、理课件整理课件514、戴维南等效电路求解方法小结、戴维南等效电路求解方法小结 情况情况1: 只含独立源和电阻的情况只含独立源和电阻的情况 等效变换法等效变换法. 开路电压开路电压-等效电阻法等效电阻法. 情况情况2: 含有受控源和电阻的情况含有受控源和电阻的情况 外加电源法外加电源法. (开路电压为零开路电压为零, 注意注意vtest和和itest的参考方向的参考方向) 情况情况3:同时含有独立源、受控源和电阻的情况同时含有独立源、受控源和电阻的情况 开路电压开路电压-短路电流法短路电流法. 综合法综合法: 先求开路电压先求开路电压, 然后用外加电源法求等效电阻然后用外加电源法求等效电阻. (

39、注注意用外加电源法求等效电阻时意用外加电源法求等效电阻时, 应将网络内部各独立源置应将网络内部各独立源置零值零值).5.3 戴维南等效电路求解等效电路时求解等效电路时, , 可考虑借助电源等效变换可考虑借助电源等效变换( (包括受控源情况包括受控源情况) )化简电路化简电路, , 可有效简化计算可有效简化计算. .2021-12-13整理课件整理课件52说明说明针对不同情况针对不同情况, 选择合适的方法求戴维南等效电路选择合适的方法求戴维南等效电路.当含源线性网络中存在受控源时当含源线性网络中存在受控源时, 戴维南等效电路中的开路戴维南等效电路中的开路电压电压vOC和等效电阻和等效电阻RTH都

40、可能为都可能为负值负值.求戴维南等效电阻时求戴维南等效电阻时, 使用外接电流源或外接电压源法可有使用外接电流源或外接电压源法可有效简化计算效简化计算(网络内部独立源置零网络内部独立源置零).在某些情况下在某些情况下, 借助电源等效变换化简电路借助电源等效变换化简电路,可有效简化计算可有效简化计算.5.3 戴维南等效电路2021-12-13整理课件整理课件535.4 最大功率传输定理最大功率传输定理问题的提出问题的提出: 给定一含源线性单口网络给定一含源线性单口网络N, 接在它两端的负接在它两端的负载电阻载电阻RL不同不同, 从单口网络传递给负载的功率不同从单口网络传递给负载的功率不同. 在什么

41、在什么条件下条件下, 负载得到的功率取最大值负载得到的功率取最大值?22THLLLTHLvpi RRRR2021-12-13整理课件整理课件541、最大功率传输定理推导、最大功率传输定理推导5.4 最大功率传输定理22THLLLTHLVpi RRRRLLL()0()d ppd R时取得极值222THTHLTHLLLTHTHL43LTHLTHL()2()()()0()()()VRRRRRd pVRRd RRRRRLTHLL()0()d pRRd R时LTH22LTH22LTH()0()8RRdpVd RR 又LTH22THTHmaxTHTHTHTH4LLRRVVppRRRR2021-12-13整

42、理课件整理课件555.4 最大功率传输定理2THLLTHmaxTH,4VpRRR当 定理内容定理内容: 由含源线性单口网络传输给可变负载由含源线性单口网络传输给可变负载RL的功率为最大的条件是的功率为最大的条件是: 负载负载RL等于从负载端等于从负载端看进去的戴维南等效电阻看进去的戴维南等效电阻RTH时，网络传递给负载时，网络传递给负载的功率最大的功率最大.2、最大功率传输定理、最大功率传输定理2021-12-13整理课件整理课件56例题例题5.4 最大功率传输定理例例10 如下图所示电路如下图所示电路: (例题例题5.11 pp.133) 当当Rout=3k 时时, 求网络求网络N传递给的功率传递给的功率. (a)网络网络N能够传递给任何能够传递给任何Rout的最大功率是多少的最大功率是多少? :2030400200020003000vvv节点方程13.75Vvout40 13.7526.25 VRVout2( 26.25)=230mW3000Rp2021-12