等效電源定理

1、 作 業(yè) 2-36 2-37 2.3 節(jié)點(diǎn)電壓法G1G2G3G4G5Is.1234Un1Un2Un3Gkk第k個(gè)節(jié)點(diǎn)的自電導(dǎo)（值恒正）Gkjk節(jié)點(diǎn)和j節(jié)點(diǎn)公共支路上的互電導(dǎo)（一律為負(fù)）ISkk流入節(jié)點(diǎn)k的所有電流源電流的代數(shù)和（流入取正）2.3 節(jié)點(diǎn)電壓法G1G2G3G4G5Is.1234Un1Un2Un3G6結(jié)論：與電流源串連的電導(dǎo)不會(huì)出現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)電壓方程中！2.3 節(jié)點(diǎn)電壓法 含多條不具有公共端點(diǎn)的理想電壓源支路 1234Un1Un2Un3 a: 適當(dāng)選取其中一個(gè)電壓源的端點(diǎn)作參考點(diǎn), 則Un1 Us b: 虛設(shè)電壓源電流為I，利用直接觀(guān)察法形成方程: d: 求解 c: 添加約束方程 : U

2、n2 Un3 Us3G1G2Us3G4G5Us.+_+_I2.3 節(jié)點(diǎn)電壓法一般形式彌爾曼定理R1R2R4R5+_+_US1US2US5Un2.4 疊加定理 注 意！ 只適用于線(xiàn)性電路中求電壓、電流，不適用于求功率； 也不適用非線(xiàn)性電路. 某個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)，其余獨(dú)立電源全為零值， 電壓源用“短路”替代，電流源用“斷路”替代. “代數(shù)和”指分量參考方向與原方向一致取正，不一致 取負(fù). 運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分電路 的電源個(gè)數(shù)可以不止一個(gè).2.4 疊加定理 例：電路如圖所示，已知：當(dāng)3A電流源移去時(shí)，2A 電流源所產(chǎn)生的功率為28W, U38V；當(dāng)2A電流源 移去時(shí)，3A電

3、流源產(chǎn)生的功率為54W，U2 12V； 求當(dāng)兩個(gè)電流源共同作用時(shí)各自產(chǎn)生的功率. 3AU3+_線(xiàn)性電阻網(wǎng)絡(luò)2AU2+_2.4 疊加定理 利用疊加定理和所提供的已知條件可以得知： 第1步：2A電流源單獨(dú)作用： 線(xiàn)性電阻網(wǎng)絡(luò)2AU2+_U3+_.2.4 疊加定理 第2步：3A電流源單獨(dú)作用： 線(xiàn)性電阻網(wǎng)絡(luò)3AU3”+_U2”+_.2.4 疊加定理 第3步：兩個(gè)電流源共同作用： 則：3AU3+_線(xiàn)性電阻網(wǎng)絡(luò)2AU2+_2.5 疊加定理在線(xiàn)性電路中，有：即：線(xiàn)性電路中的響應(yīng)實(shí)質(zhì)上是各個(gè)獨(dú)立電源的線(xiàn)性組合。y響應(yīng)（u、i）m獨(dú)立電壓源的個(gè)數(shù)n獨(dú)立電流源的個(gè)數(shù)2.5 疊加定理 例：已知N為線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)，若Is

4、1=8A, Is2=12A時(shí)，Ux=80V ； 若Is1= -8A，Is2=4A時(shí)，Ux=0V; Is1= Is2=0A時(shí)， Ux= -40V ；求當(dāng)Is1= Is2=20A時(shí)，Ux= ? 解Is1NIs2.Ux+_第2章 電路的分析方法目 錄2.2 支路電流法2.4 節(jié)點(diǎn)電壓法2.5 疊加定理2.6 等效電源定理2.7 負(fù)載獲得最大功率的條件2.3 網(wǎng)孔電流法2.1 二端網(wǎng)絡(luò)與等效變換2.5 等效電源定理N0abReqbaReq2.5 等效電源定理NSab+_uSRSabiSRSab?2.5 等效電源定理 對(duì)于任意一個(gè)線(xiàn)性含源二端網(wǎng)絡(luò)N，就其端口而言，可以用一條最簡(jiǎn)單的有源支路對(duì)外進(jìn)行等效：

5、 用一條實(shí)際電壓源支路對(duì)外部進(jìn)行等效，N0abReqNab+_uOC 其串聯(lián)電阻等于該含源二端網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源置零時(shí)，由端鈕看進(jìn)去的等效電阻Req。此即為戴維南定理。 其中電壓源的電壓等于該含源二端網(wǎng)絡(luò)在端鈕處的開(kāi)路電壓uOC；uS=uOCRS=Req+_uSRSab+_ab戴維南等效電路2.5 等效電源定理1、斷開(kāi)待求支路，求開(kāi)路電壓uOC。NabRi步驟:2.5 等效電源定理1、斷開(kāi)待求支路，求開(kāi)路電壓uOC 。Nab2、令N中所有的獨(dú)立源置零，求出等效電阻Req。uOC+_N0abReqRRRR步驟:2.5 等效電源定理1、斷開(kāi)待求支路，求開(kāi)路電壓uOC 。2、令N中所有的獨(dú)立源置零，求

6、出等效電阻Req。3、畫(huà)出戴維南等效電路，接上待求支路，求出電流i。NabuOC+_N0abReqRa+_uOCReqb步驟:2.5 等效電源定理1、斷開(kāi)待求支路，求開(kāi)路電壓uOC 。2、令N中所有的獨(dú)立源置零，求出等效電阻Req。3、畫(huà)出戴維南等效電路，接上待求支路，求出電流i。NabuOC+_N0abReq+_uOCReqabRiRRR步驟:2.5 等效電源定理 方法1、等效變換法 。2、求參數(shù)的方法。3、實(shí)驗(yàn)法（開(kāi)路短路法） 。 例: 求圖所示電路的戴維南等效電路2.5 等效電源定理 .42322A5V+_ab+_5V 例: 求圖所示電路的戴維南等效電路.111211A1V+_ab.2.

7、5 等效電源定理 2.5 等效電源定理第一步：求開(kāi)路電壓Uoc。_1V+11112ab1A+_Uoc方法：疊加定理解2.5 等效電源定理第一步：求開(kāi)路電壓Uoc。_1V+11112ab1A+_Uoc方法：疊加定理1、電壓源單獨(dú)作用，求Uoc。解2.5 等效電源定理第一步：求開(kāi)路電壓Uoc。_1V+11112ab1A+_Uoc方法：疊加定理1、電壓源單獨(dú)作用，求Uoc。2、電流源單獨(dú)作用，求U”oc。解2.5 等效電源定理第一步：求開(kāi)路電壓Uoc。方法：疊加定理1、電壓源單獨(dú)作用，求Uoc。2、電流源單獨(dú)作用，求U”oc。_1V+11112ab1A+_Uoc由疊加定理得：解2.5 等效電源定理第

8、一步：求開(kāi)路電壓Uoc。_1V+11112ab1A第二步：求等效電阻Req。Req解2.5 等效電源定理第一步：求開(kāi)路電壓Uoc。ab_1V+111121A第二步：求等效電阻Req。第三步：畫(huà)出戴維南等效電路。+_4/3 V7/6 ab解2.5 等效電源定理_1V+11112ab1A+_Uoc+_4/3 V7/6 ab注意事項(xiàng)：1、和電流源串聯(lián)的電阻無(wú)論是在求開(kāi)路電壓，還是在求等效電阻時(shí)，均未起作用。2、畫(huà)戴維南等效電路時(shí)，注意等效電壓源極性應(yīng)和所求開(kāi)路電壓的極性保持一致。+_+_+_+_+_+_+_+_2.5 等效電源定理 例: 求圖所示電路的戴維南等效電路.ab.210.821111A+_

9、 解: 本題可將原電路分成左右兩部分，先求出左面部分的 戴維南等效電路，然后求出整個(gè)電路的戴維南等效電路cd.2.5 等效電源定理解1、先求左邊部分電路的戴維南等效電路。_0.2V+11212ab1A10.8cda、求開(kāi)路電壓Uoc。*+_Uoc2.5 等效電源定理1、先求左邊部分電路的戴維南等效電路。aba、求開(kāi)路電壓Uoc。*b、求等效電阻Req。*_0.2V+112121A10.8cdReq*解2.5 等效電源定理1、先求左邊部分電路的戴維南等效電路。_0.2V+11212ab1A10.8cda、求開(kāi)路電壓Uoc。*b、求等效電阻Req。*2、所以原電路可等效為：+_0.2V2?+_0.

10、2V2ab試問(wèn)：該電路是否可進(jìn)一步等效為如右所示的電路？解2.5 等效電源定理11_0.2V+12abcd+_0.2V2?+_0.2V2ab+_0.2V1ab2.5 等效電源定理 求等效電阻Req時(shí)，若電路為純電阻網(wǎng)絡(luò)，可以用串、 并聯(lián)化簡(jiǎn)時(shí)，直接用串、并聯(lián)化簡(jiǎn)的方法求. 說(shuō) 明 無(wú)法用串并聯(lián)化簡(jiǎn)時(shí)，則用一般方法求. 注意：U與I的方向 向內(nèi)部關(guān)聯(lián). 求等效電阻的一般方法 外加激勵(lì)法（原二端網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立源全為零值） N0IU+_N0IU+_I2.5 等效電源定理 開(kāi)路短路法NUoc+_.NIsc 注意：Uoc與Isc的方向在斷路與短路支路上關(guān)聯(lián).2.5 等效電源定理諾頓定理 對(duì)于任意一個(gè)線(xiàn)性含源

11、二端網(wǎng)絡(luò)NS，就其兩個(gè)端鈕a、b而言，都可以用一條實(shí)際電流源支路對(duì)外部進(jìn)行等效，其中電流源的電流等于該含源二端網(wǎng)絡(luò)在端鈕處的短路電流iSC，其并聯(lián)電阻等于該含源二端網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源置零時(shí)，由端鈕看進(jìn)去的等效電阻Req。N0abReqNSabiSCiS=iSCRS=ReqabNSabuN.i+_.us=uoc+_Rs=Reqi.u+_戴維南等效電路is=isci.u+_Rs=Req. 諾頓等效電路2.5 等效電源定理2.5 等效電源定理 求：當(dāng) R5=10 時(shí)，I5=? 當(dāng) R5=24 時(shí)，I5=? +_R5I52030302010V2.5 等效電源定理+_R5I52030302010V. 諾頓

12、等效電路24R5I52.5 等效電源定理+_R5I52030302010V. 諾頓等效電路24R5I52.6 負(fù)載獲得最大功率的條件 最 大 功 率 傳 輸+_UOCReqabRLI+_U2.6 負(fù)載獲得最大功率的條件 求：電路中的R為多大時(shí)，它吸收的功率最大，并求此最大功率。_18V+12612 Rab當(dāng)R=12時(shí)，2.6 負(fù)載獲得最大功率的條件 求: 電路中的R為多大時(shí)，它吸收的功率最大，并求此最大功率。_18V2A+9999I9AB R2.6 負(fù)載獲得最大功率的條件_18V2A+9999I9AB R解第一步：移去A、B支路,求出AB端的開(kāi)路電壓UOC。+_UOC顯然：UOC=0第二步：令電流源開(kāi)路，求Req。 Req顯然：Req=9第三步：畫(huà)出戴維南等