戴维南定理培训课件.ppt

§3-3戴维南定理1.能够说出戴维南定理的内容，并能用于分析电路；2.能说出负载获得最大功率的条件和功率匹配的概念。§3-3戴维南定理莱昂·夏尔·戴维南(1857.3.30－1926.9.21）是法国的电信工程师。1882年成为综合高等学院的讲师，让他对电路测量问题有了浓厚的兴趣。在研究了基尔霍夫电路定律以及欧姆定律后，他发现了著名的戴维南定理，用于计算更为复杂电路上的电流。此外，在担任综合高等学院电信学院的院长后，他也常在校外教授其他的学科，例如在国立巴黎农学院教机械学。1896年他被聘为电信工程学校的校长，随后在1901年成为电信工坊的首席工程师。一、课题引入如果一个复杂电路，只要求某一支路的电流，可以先把待求支路移开，而把其余部分等效化简，成为一个电压源，这样计算就简便了。问题是剩余部分怎么化简？E1E2R1R2R3I3E1E2R1R2具有两个引出端的电路都叫做二端网络。含有电源的二端网络叫做有源二端网络。不含电源的叫做无源二端网络。戴维南定理：任何线性有源二端网络都可以用一个等效电压源代替，电压源的电动势等于两个引出端之间的电压，内阻等于有源二端网络内所有电源不起作用时，两个引出端之间的等效电阻。二、戴维南定理E1E2R1R2E=？r=？【例】电桥电路如图，已知R1=10Ω，R2=2.5Ω，R3=5Ω，R4=20Ω，E=12.5V，R5=69Ω，求电阻R5上通过的电流。解:(1)先移开R5支路,求开路电压UAB,如图b所示。(2)再求等效电阻RAB(注意要将电源除去,视为短路),如图c所示。(3)画出等效电路,并将R5接入,如图d所示,则利用戴维南定理求解的步骤总结如下1.戴维南定理只适用于线性有源二端网络,若有源二端网络内含有非线性电阻,则不能应用戴维南定理。2.在画等效电路时电压源参考方向应与选定的有源二端网络开路电压参考方向一致。三、电源向负载输出的功率负载获得最大功率的条件是:负载电阻与电源的内阻相等,即R=r,这时负载获得的最大功率为由于负载获得最大功率也就是电源输出最大功率,因而这一条件也是电源输出最大功率的条件。当电动势和内阻均为恒定时,负载功率P随负载电阻R变化的关系曲线如图所示。负载获得最大功率的条件结论并不仅限于实际电源,它同样适用于有源二端网络变换而来的等效电压源。【例】如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=10Ω，电阻R1=10，要使得R2获得最大功率，R2的阻值应为多大？这时R2获得的功率是多少？