大学电路课件：第4章 电路定理.ppt

替代定理的价值在于 一旦网络中某支路电压或电流成为已知量时，则可用一个独立源来替代该支路或单口网络NL，从而简化电路的分析与计算。 替代定理对单口网络NL并无特殊要求，它可以是非线性电阻单口网络和非电阻性的单口网络。 当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和△－Y互换的方法计算等效电阻； 求开路电压，短路电流。 (适用于端口内有独立电源） 外加电源法（适用于端口内部还有受控电源）； 下 页 上 页 u a b i + – N Req i a b Req Uoc + - u + - a b u i + – N Req 返 回 外电路可以是任意的线性或非线性电路，外电路发生改变时，含源一端口网络的等效电路不变(伏-安特性等效)。 当一端口内部含有受控源时，控制电路与受控源必须包含在被化简的同一部分电路中。 下 页 上 页 注意 例1 计算Rx分别为1.2?、5.2?时的电流I I Rx a b + – 10V 4? 6? 6? 4? 解 断开Rx支路，将剩余一端口网络化为戴维宁等效电路： 返 回 求等效电阻Req Req=4//6+6//4=4.8? Rx =1.2?时， I= Uoc /(Req + Rx) =0.333A Rx =5.2?时， I= Uoc /(Req + Rx) =0.2A 下 页 上 页 Uoc = U1 - U2 = 10?6/(4+6)-10 ? 4/(4+6) = 6-4=2V 求开路电压 b + – 10V 4? 6? 6? 4? + - Uoc I a b Uoc + – Rx Req + U1 - + U2- b 4? 6? 6? 4? + - Uoc 返 回 求电压Uo 例2 解 求开路电压Uoc Uoc=6I+3I I=9/9=1A Uoc=9V 求等效电阻Req 方法1：加压求流（含受控源） 下 页 上 页 3? 3? 6? I + – 9V + – U0 + – 6I 3? 6? I + – 9V + – U0C + – 6I 3? 6? I + – U + – 6I Io 独立源置零 (U-6I)/(6∥3)=Io I=Io?6/(6+3)=(2/3)Io U =2Io+6I Req = U /Io=6 ? 返 回 方法2：求开路电压、短路电流 (Uoc=9V) I=0 Isc=I1=9/6=1.5A Req = Uoc / Isc =9/1.5=6 ? 独立源保留 下 页 上 页 3? 6? I + – 9V + – 6I Isc I1 U0 + - + - 6? 9V 3? 等效电路 返 回 对②kvl： 6I+3I=0 ② 对①kvl：6 I1 +3I - 9=0 ① 计算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法还是开路、短路法，要具体问题具体分析，以计算简便为好。 求负载RL消耗的功率 例3 解 求开路电压Uoc 下 页 上 页 注意 100? 50? + – 40V RL + – 50V I1 4I1 50? 5? 100? 50? + – 40V I1 4I1 50? 返 回 求等效电阻Req 用开路电压、短路电流法 下 页 上 页 100? 50? + – 40V I1 50? 200I1 + – Uoc – + Isc 100? 50? + – 40V I1 50? 200I1 – + Isc 50? + – 40V 50? 返 回 已知开关S 例4 1 A ＝2A 2 V ＝4V 求开关S打向3，电压U等于多少。 解 下 页 上 页 Uoc Req 5? ＋ － 50V IL + – 10V 25? A V 5? U + － S 1 3 2 1A 线性 含源 网络 + - 5? U + － 1A 2? 4V + － 返 回 任何一个含源线性一端口电路，对外电路来说，可以用一个电流源和电阻的并联组合来等效置换；电流源的电流等于该一端口的短路电流，电阻等于该一端口的输入电阻。 4. 诺顿定理 一般情况，诺顿等效电路可由戴维宁等效电路经电源等效变换得到。诺顿等效电路可采用与戴维宁定理类似的方法证明。 下 页 上 页 a b i u + - A a b Req Isc 返 回 例1 求电流I 求短路电流Isc I1 =12/2=6A I2=(24+12)/10=3.6A -Isc-I1-I2=0 Isc= -3.6-6=-9.6A 解 求等效电阻Req Req =10//2=1.67 ? 诺顿等效电路: 应用分流公式 I =2.83A 下 页 上 页 12V 2? 10? + – 24V 4? I + – Isc 12V 2? 10? + – 24V + – Req 2? 10? I1 I2 4? I -9.