疊加定理、戴維南定理和諾頓定理ppt.ppt

課前回顧 一 基爾霍夫定律二 電壓源和電流源 掌握疊加原理 戴維南定理和諾頓定律 學(xué)習(xí)目標 3 五 疊加原理 疊加原理 對于線性電路 任何一條支路的電流或某個元件兩端的電壓 都可以看成是由電路中各個電源 電壓源或電流源 分別作用時 在此支路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和 4 E2單獨作用時 c 圖 E1單獨作用時 b 圖 5 同理 6 疊加原理只適用于線性電路 不用電源的處理 E 0 即將E短路 Is 0 即將Is開路 線性電路的電流或電壓均可用疊加原理計算 但功率P不能用疊加原理計算 例 解題時要標明各支路電流 電壓的參考方向 若分電流 分電壓與原電路中電流 電壓的參考方向相反時 疊加時相應(yīng)項前要帶負號 注意事項 l 已知I5 1A 求各支路電流和電壓源電壓US 解 由后向前推算 1A 3A 4A 4A 8A 80V 2 若已知US 120V 再求各支路電流 1A 3A 4A 4A 8A 80V 解 當(dāng)US 120V時 它是原來電壓80V的1 5倍 根據(jù)線性電路齊次性可以斷言 該電路中各電壓和電流均增加到1 5倍 即 120V 12A 6A 6A 4 5A 1 5A 3 電路如圖所示 若已知 圖2 3 試用疊加定理計算電壓u 解 畫出uS1和uS2單獨作用的電路 如圖 b 和 c 所示 分別求出 根據(jù)疊加定理 代入uS1和uS2數(shù)據(jù) 分別得到 練習(xí)1 求電壓U 12V電源作用 3A電源作用 解 練習(xí)2 求電流源的電壓和發(fā)出的功率 為兩個簡單電路 10V電源作用 2A電源作用 六 戴維南定理和諾頓定理 工程實際中 常常碰到只需研究某一支路的電壓 電流或功率的問題 對所研究的支路來說 電路的其余部分就成為一個有源二端網(wǎng)絡(luò) 可等效變換為較簡單的含源支路 電壓源與電阻串聯(lián)或電流源與電阻并聯(lián)支路 使分析和計算簡化 戴維南定理和諾頓定理正是給出了等效含源支路及其計算方法 16 二端網(wǎng)絡(luò)的概念 無源二端網(wǎng)絡(luò) 二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源 二端網(wǎng)絡(luò) 具有兩個出線端的部分電路 無源二端網(wǎng)絡(luò) 17 有源二端網(wǎng)絡(luò) 二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源 有源二端網(wǎng)絡(luò) 18 電壓源 戴維南定理 電流源 諾頓定理 無源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡為一個電阻 有源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡為一個電源 1 戴維南定理 任何一個線性含源一端口網(wǎng)絡(luò) 對外電路來說 總可以用一個電壓源和電阻的串聯(lián)組合來等效置換 此電壓源的電壓等于外電路斷開時端口處的開路電壓E 而電阻等于一端口的輸入電阻 或等效電阻R0 20 等效電源的電動勢E是有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U0 即將負載斷開后a b兩端之間的電壓 等效電源的內(nèi)阻R0等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源均除去 理想電壓源短路 理想電流源開路 后所得到的無源二端網(wǎng)絡(luò)a b兩端之間的等效電阻 例 1 求開路電壓Uoc 2 求等效電阻Req 22 例1 2用戴維南定理求解例題1 1即圖1 4的電路中流過R3的電流 解 將圖l 4的電路重畫于圖1 9 a 23 24 設(shè)該電路中的電流為 則 式中負號說明方向與假設(shè)方向相反 根據(jù)圖1 7 d 等效電壓源的內(nèi)阻R 為該電路a b兩點之間的等效電阻Rab 即 25 據(jù)圖1 7 b 可以很容易求得電阻R3的電流為 26 2 諾頓定理 任何一個含源線性二端網(wǎng)絡(luò)都可以等效成為一個理想電流源和內(nèi)阻并聯(lián)的電源 2 諾頓定理 27 圖中等效電源的電流 S等于該含源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流 內(nèi)阻R0則等于該二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源都為零時的兩個輸出端點之間的等效電阻 稱為諾頓電阻 28 以圖1 10的等效電路為例 其電流為 從上面的討論可看出 一個含源線性二端網(wǎng)絡(luò)既可用戴維南定理化為等效電壓源 也可以用諾頓定理化為等效電流源 它們對外電路是等效的 其關(guān)系為 例 求電流I 1 求短路電流Isc I1 12 2 6A I2 24 12 10 3 6A Is I1 I2 3 6 6 9 6A 解 2 求等效電阻Req R0 10 2 1 67 3 諾頓等效電路 應(yīng)用分流公式 I 2 83A 例 求圖中二端網(wǎng)絡(luò)的諾頓等效電路 解 為求isc 將二端網(wǎng)絡(luò)從外部短路 并標明短路電流isc的參考方向