第八讲《戴维南定理》试卷.ppt

戴维宁定理与诺顿定理 第十讲 戴维宁定理与诺顿定理 二端(一端口) 网络的概念： 二端网络：具有向外引出一对端子的电路或网络。 无源二端网络：二端网络中没有独立电源。 有源二端网络：二端网络中含有独立电源。 b a E + – R1 R2 IS R3 b a E + – R1 R2 IS R3 R4 无源二端网络 有源二端网络 a b R0 a b 无源二端网络 + _ UOC R0 a b 戴维宁定理 a b 有源二端网络 a b ISC R0 无源二端网络可化简为一个电阻 诺顿定理 1. 戴维宁定理 任何一个线性有源二端网络都可以用一个电压为UOC 的理想电压源和一个电阻 R0串联的等效电路来代替。 NS RL a b + U – I UOC R0 + _ RL a b + U – I 等效电路的电压UOC是有源二端网络的开路电压，即将负载RL断开后 a 、b两端之间的电压。 等效电路 1. 戴维宁定理 NS RL a b + U – I UOC R0 + _ RL a b + U – I 等效电路的电阻R0是有源二端网络中所有独立电源均置零（理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替）后, 所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。 等效电路 解：(1) 断开待求支路求开路电压UOC 例1：电路如图，已知U1=40V，U2=20V，R1=R2=4?，R3=13 ?，试用戴维宁定理求电流I3。 U1 I1 U2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b R2 U1 I U2 + – R1 + – a b + UOC – UOC 也可用叠加原理等其它方法求。 UOC = U2 + I R2 = 20 +2.5 ? 4 = 30V 或： UOC = U1 – I R1 = 40 –2.5 ? 4 = 30V 解：(2) 求等效电阻R0 将所有独立电源置零（理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替） 例2：电路如图，已知U1=40V，U2=20V，R1=R2=4?，R3=13 ?，试用戴维宁定理求电流I3。 U1 I1 U2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b R2 R1 a b RO 解：(3) 画出等效电路求电流I3 例2：电路如图，已知U1=40V，U2=20V，R1=R2=4?，R3=13 ?，试用戴维宁定理求电流I3。 U1 I1 U2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b UOC R0 + _ R3 a b I3 试求电流 I1 。 解得：I1 = 1. 4 A 解：(1) 断开待求支路求开路电压UOC UOC = 10 – 3 ? 1 = 7V (2) 求等效电阻R0 I1 2? 1? a b 2I1 + _ 10V + – 3A – -2I + _ I U 1? a b + – U= 2I + I= 3I R0 =3 ? 7V 3? + _ 2? a b I1 (3) 画出等效电路求电流I3 例3： 讨论 应用戴维宁定理应注意的问题: 2. 开路电压UOC的求法。 3. 等效电阻R0的求法。 4. 画出等效电路。 1. 有源二端网络的选取。 2. 诺顿定理 任何一个线性有源二端网络都可以用一个电流为ISC 的理想电流源和内阻 R0 并联的电路来等效代替。 等效电路的电阻R0等于有源二端网络中所有电源均置零（理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替）后，所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。 等效电源的电流 ISC 就是有源二端网络的短路电流，即将 a 、b两端短接后其中的电流。 等效电路 R0 RL a b + U – I ISC NS RL a b + U – I 例1： 已知：R1=5 ?、 R2=5 ? R3=10 ?、 R4=5 ? US =12V、RG=10 ? 试用诺顿定理求检流计中的电流IG。 有源二端网络 US – + G R3 R4 R1 R2 IG RG a b US – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 解: (1) 求短路电流ISC R =(R1//R3) +( R2//R4 ) = 5. 8? US a b – + R3 R4 R1 R2 I1 I4 ISC I3 I2 I ISC = I1 – I2 =1. 38 – 1.035=0. 345A 或：ISC = I4 – I3 (2) 求等效电路的电阻 R0 R0 a b R3 R4 R1 R2