电工技术基础项目教程 课件 项目1直流电路的测试分析任务4

双电源供电电路等效电路分析电工技术基础项目1任务4任务导入学习目标知识链接练习思考工作任务直流电路的测试分析1任务导入当电路中存在两个或者两个以上电源供电时，对一个特定的负载如果想要获得流过这个负载的电流，从实践的角度在电路中加一个电流表即可以解决问题，但从理论角度计算有没有更好的方法？负载以外的多电源电路能不能用一个简单的电源电路来替换，如何快速找到这个可替换的电源电路？在多个电源共同作用下负载在什么样的条件下可以获得最大功率？任务4双电源供电电路等效电路分析返回学习目标1掌握戴维南定理。23掌握电压源、电流源变换原则。能够化简二端网络。返回工作任务返回教师使用Multisim软件按照左图连接双电源供电电路。连接好电路后教师用数字电流表按照I2参考方向测量I2电流，然后把电压源Us1和电阻R1串联使用一个Us1/R1=0.15A的电流源和R1的并联代替，第二次测量I2电流，最后把R2之外电路使用一个12V电压源和一个100Ω电阻串联电路替代，电压源方向仍然为上为正，下为负，第三次测量I2电流，比较三次测量电流是否一样；教师不断调整R2阻值，用一个功率表测量R2功率，当R2阻值为100Ω时，让学生观察此时的功率是否是最大功率。工作任务返回流过电阻R2的电流为0.06A第一次---原电路工作任务返回流过电阻R2的电流仍然为0.06A第二次戴维南等效工作任务返回流过电阻R2的电流仍然为0.06A第三次电压源和电流源等效变换工作任务返回电阻R2的阻值为200Ω时功率为720mW当电阻R2的阻值为200Ω时功率工作任务返回电阻R2的阻值为200Ω时功率为960mW当电阻R2的阻值为150Ω时功率工作任务返回电阻R2的阻值为100Ω时功率为1.44W，阻抗匹配时功率最大当电阻R2的阻值为100Ω时功率返回戴维南定理为复杂线性电路的化简提供一个很好的思路，当需要重点研究某一负载的特性时，可以把负载外的电路用戴维南定理进行化简。电源的等效变换为不同形式的电源的互换提供了一个解决方案。工作任务【总结与提升】知识链接---1.4戴维南、诺顿定理及电源等效变换戴维南定理具体描述为：任何一个有源线性电阻二端网络都可以用一个电压为Uoc理想电压源与阻值为Ri电阻串联的实际电压源模型来等效替换。1.4.1戴维南定理返回Uoc就是有源二端网络的开路电压，即将外电路断开后A、B两点之间的电压。Ri等于有源二端网络中所有电源均去除（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络A、B两点之间的等效电阻。【例题】用戴维南定理求下图中的电流I。1.4.1戴维南定理返回解：（1）求开路电压。a、b开路后的电路如图所示。（2）求等效电阻Ri。所有电源均除去后的电路如图所示。根据KVL可得：根据电路的等效可得：1.4.1戴维南定理返回如何求解戴维南等效电路的电压源及内阻？定理的实质是什么？应用戴维南定理求解电路的过程中，电压源、电流源如何处理？任何一个含源线性二端电阻网络，对于外电路来说，总可以用一个电流源与一个电导相并联组合来等效。1.4.2诺顿定理返回电流源的电流为该网络的短路电流Isc，其电导等于该网络中所有理想电源为零时（理想电压源短路，理想电流源开路），从网络两端看进去的等效电导Gi。【例题】求电路下图中a、b端的诺顿等效电路。1.4.2诺顿定理返回解：（1）求等效电导，所有电源均除去后的电路如图所示。（2）求短路电流，a、b短路后的电路如图所示。（3）画诺顿等效电路如图所示。1．实际电源两种模型等效变换1.4.3电压源与电流源的等效变换返回一个实际电源可以用两种模型来表示，即可以用理想电压源与内阻串联的形式来表示，也可以用理想电流源与内阻并联的形式来表示。对外电路而言，如果电源的外特性相同，即两个电源模型的外特性曲线完全吻合，则无论采用哪种模型计算外电路电阻RL上的电流、电压，结果都相同。这两个电源模型对外电路负载RL而言是等效的，是可以互相替换的。1．实际电源两种模型等效变换1.4.3电压源与电流源的等效变换返回【例题】对下图用电源的等效变换求未知电流I。2．实际电源等效注意事项1.4.3电压源与电流源的等效变换返回（1）理想电压源与理想电流源之间无等效关系。（2）任何一个电压源Us和某个电阻R串联的电路，都可化为一个电流源IS和电阻R并联的电路。（3）等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。(4)

运用戴维南定理求解两端线性网络的内阻时，应将有源二端线性网络中所有的电源开路后再求解。

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）练习思考判断：(1