用等效化简的方法分析电路.ppt

22? 例2: a b 60? 60? 60? 20? 20? 20? 44? 只含 电阻 R 结论: 只含电阻单口网络 等效为一个电阻 2.含独立源电路 例3: 2? 3? 0.5A 1V 0.2A 0.5A 5? 5? 0.3A 5? 1.5V 含独立 源和电 阻电路 或 IS RS US RS 结论 含独立源单口网络 等效为实际电压源 或实际电流源 例 1：求图(a)单口网络的等效电路。 将电压源与电阻的串联等效变换为电流源与电阻的并联。 将电流源与电阻的并联变换为电压源与电阻的串联等效。 (二) 等效化简的方法——逐步化简 例2：求 I 3? 9V 6V 6? 8? I I 8? 2? 1V (三)含受控源电路的等效电路 1. 只含受控源和电阻单口网络 解： 例1、求 ab 端钮的等效电阻(也叫ab端输入电阻)。 a b 50 I I 100? 10? + Uab _ 例2、 求 ab 端钮的等效电阻。 Rab = 600? a b 1.5k? 1.5k? 1.5k? 750 I1 I1 结论 1、含受控源和电阻的单口网络等效为电阻； 2、受控量支路和未知量支路保留不变换。 2、含受控源的混联电路的等效化简分析 例 求 I . 得：I = 1.384 mA 4.5mA 2k 1k 1k 1k I1 I 0.5 I1 4-6 戴维南定理 一、陈述 对任意含源单口网络N，都可以用一个电压源 与一个电阻相串联来等效。 N R0 i uoc u u 即 i 等效 电压源的电压等于该网络的开路电压uoc， 这个电阻等于从此单口网络两端看进去，当网 络内部所有独立源均置零(No)时的等效电阻R0 N uoc i =0 R0 戴维南等效电阻 也称为输出电阻 No 二、证明 在单口外加电流源i ，用叠加定理计算端口电压 1、电流源单独作用(单口内独立电源全部置零) 产生的电压u’=Ro i [图(b)] 2、电流源置零(i=0)，即单口网络开路时， 产生的电压u〃=uoc [图(c)]。 例1、求图(a)所示单口网络的戴维南等效电路。 解：在端口标明开路电压uoc参考方向，注意到i=0， 将单口网络内电压源短路，电流源开路，得图(b) i 例2、 求图(a)所示单口网络的戴维南等效电路。 解:标出开路电压uoc的参考方向，用叠加定理求 例3、求图(a)单口网络的戴维南等效电路。 解： u 求Ro：将电压源短路，保留 受控源，在ab端口外加电压 源u，计算端口电压u的表达式，求看进去的等效电阻Ro 。 解：一、选择分解点 二、利用戴维南定理求最简等效电路 1. 求Uoc 2. 求Ro 三、用最简等效电路替代后求解 例4 用戴维南定理求 I 。 6V 12V 4V 3? 6? 1? 1? b a I 例5：证明戴维南等效电阻R0: 4 - 7 诺顿定理 一、陈述 对任意含源单口网络N，可以用一个电流源与一个电阻相并联来等效。这个电流源等于该网络的短路电流isc，这个电阻等于从这个单口网络的端钮看进去，当其内部所有独立源均置零时的等效电阻Ro。 二、证明 例1、 求图(a)单口网络的诺顿等效电路。 解：1）求isc；将单口网络从外部短路，并标明短路电流isc的参考方向，如图(a)所示。 2）求R0; 3）得到Norton等效电路。 R0 例2： 用诺顿定理求 I 。 6V 12V 3? 6? 1? 1? I + + + _ _ _ b a 解：一、选择分解点 二、求最简等效电路 1. 求Isc 2. 求Ro 三、用等效电路替代后求解 4V 本节介绍戴维南定理的一个重要应用。 4 ? 8 最大功率传递定理 问题：电阻负载如何从电路获得最大功率？ 这类问题可以抽象为图(a)所示的电路模型 来分析，网络 N 表示含源线性单口网络，供给负载能量，它可用戴维南等效电路来代替，如图(b)。 负载RL的吸收功率为： 欲求 p 的最大值，应满足dp/dRL=0，即 求得p为极大值条件是： 线性单口网络传递给可变负载RL功率最大的 条件是：负载电阻与单口网络的输出电阻相等， 定理陈述： 称为最大功率匹配。最大功率为 例： 电路如图(a)所示。试求：(l) RL为何值时获得最大功率； (2) RL获得的最大功率。 解：(l)分解电路，求 N1的戴维南等效电路参数为： (2)当RL=Ro=1?时 可获得最大功率。 4 ? 9 T—? 变换(Y—△变换)