4分解方法及单口网络课件.pptx

第四章 分解方法与单口网络;§1 单口网络（0ne-Port）的VCR ; 同理：端口1-1’处相连接的是两个内部结构复杂 或内部情况不明的单口网络，也可根据这两个单 口网络的VCR求得端口的u，i值。 ;网络分解法的基本步骤：;1）网络划分：视方便而定，但要保证网络的明确性。;; 2）单口网络（0ne-Port）VCR 的确定;4-3;纯电阻单口网络cf 书P116 u=Ki 受控源+电阻单口网络 u=Ki 受控源+电阻+独立电源单口网络 u=A+Bi;例 :求下电路图1-2端口的VCR。 ; 代入上式，移项整理后得到以下结点方程： ;纯电阻单口网络cf 书P116例4-3; §2 两种等效;2.5;（1）基于工作点相同的等效——置换（substitution）;置换（替代）定理(substitution theorem);列节点电压方程;整理得：;几点说明：;6;一般所称的等效;§4 - 5 一些简单的等效规律和公式 ;;;;结论：电流值不同的电流源不能串联，电流值相同且电流方向也相同的n个电流源串联时，其对外电路的作用与一个电流源的作用等效。;根据KVL和欧姆定律： ; ;6、电阻并联;7、 电压源与电流源并联8、 电压源与电阻并联 根据电压源的定义，该单口网络的等效电路是一个电压为uS的电压源，如图(b)所示。;11、电压源与电阻串联 12、电流源与电阻并联;;;（3）实际中的两种近似情况;;;;例：计算下图电路中的电流 I1 。;置换和等效概念的运用——分解方法;解; N1的VCR是 u=28+16i ， 与N1等效的电路必须也具有同样 的VCR，等效电路如图示：; 含独立电源的线性电阻单口网络N，就端口特性而言，可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络[图(a)]; 电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压uoc；电阻Ro是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络No的等效电阻 [图(b)]。 ; uoc 称为开路电压。Ro称为戴维宁等效电阻。 电压源uoc和电阻Ro的串联单口网络，常称为戴维宁等效电路。; 戴维南定理的导出过程; 戴维南定理表述了有关线性含源单口的三方面内容 ; 和 的计算 ;;方法1：外加电源法;方法2：短路电流法;使用戴维南定理几点注意事项;试求上题当RL=4Ω、8Ω和12Ω时的电流 i。 计算RL的功率， 并问RL取何值时获得的功率最大??? ; 由此可知，当Ro0,且RL=Ro时，负载电阻RL从单口网络获得最大功率。 ; 满足最大功率匹配条件(RL=Ro0)时，Ro吸收功率与RL吸收功率相等，对电压源uoc 而言，功率传输效率为?=50%。对单口网络 N中的独立源而言，效率可能更低。电力系统要求尽可能提高效率，以便更充分地利用能源，不能采用功率匹配条件。但是在测量、电子与信息工程中，常常着眼于从微弱信号中获得最大功率，而不看重效率的高低。 ;习题课 ;;2、 诺顿定理和含源单口的等效电路 ; isc称为短路电流。Ro称为诺顿电阻，也称为输入电阻或输出电阻。电流源isc和电阻Ro的并联单口，称为单口网络的诺顿等效电路。; 诺顿定理的证明与戴维宁定理的证明类似。在单口网络端口上外加电压源u [图(a)]，分别求出外加电压源单独产生的电流[图(b)]和单口网络内全部独立源产生的电流i=-isc [图(c)]，然后相加得到端口电压电流关系式 ;例4－11 求图4-16(a)单口网络的诺顿等效电路。 ; 为求Ro，将单口内电压源用短路代替，电流源用开路代替，得到图(b)电路，由此求得 ;例4－12 求图4-17(a)所示单口的戴维宁-诺顿等效电路。 ; 为求Ro，将10V电压源用短路代替，在端口上外加电压源u，如图(b)所示。由于i1=0??故; 二、含源线性电阻单口网络的等效电路 从戴维宁－诺顿定理的学习中知道，含源线性电阻单口网络可以等效为一个电压源和电阻的串联或一个电流源和电阻的并联[图(b)和(c)]。只要能计算出确定的uoc,isc和Ro [图(d)、(e)、(f)]，就能求得这两种等效电路。 （图见下页）;图4－18;图4－18; 3. 计算Ro的一般方法是将单口网络内全部独立电压源用短路代替，独立电流源用开路代替得到单口网络 No，再用外加电源法或电阻串并联公式计算出电阻Ro，如图4－18(f)所示。 还可以利用以下公式从uoc,isc和Ro中任两个量求出第三个量：;例4－