疊加定理戴維南定理和諾頓定理-課件

課前回顧一、基爾霍夫定律二、電壓源和電流源2020/12/271課前回顧一、基爾霍夫定律2020/12/271

掌握疊加原理、戴維南定理和諾頓定律學(xué)習(xí)目標(biāo)2020/12/272掌握疊加原理、戴維南定理和諾頓定律學(xué)習(xí)目精品資料3精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無(wú)顏見爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說(shuō)早早早……”44精品資料2020/12/275精品資料2020/12/275你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無(wú)顏見爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說(shuō)早早早……”2020/12/2762020/12/276

五、疊加原理疊加原理：對(duì)于線性電路，任何一條支路的電流或某個(gè)元件兩端的電壓，都可以看成是由電路中各個(gè)電源（電壓源或電流源）分別作用時(shí)，在此支路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。2020/12/277五、疊加原理疊加原理：對(duì)于線性電路，任何一條支路的電E2單獨(dú)作用時(shí)((c)圖)E1單獨(dú)作用時(shí)((b)圖)2020/12/278E2單獨(dú)作用時(shí)((c)圖)E1單獨(dú)作用時(shí)((b)圖)202同理:2020/12/279同理:2020/12/279①疊加原理只適用于線性電路。③不用電源的處理：

E=0，即將E短路；Is=0，即將Is

開路

。②線性電路的電流或電壓均可用疊加原理計(jì)算，但功率P不能用疊加原理計(jì)算。例：④解題時(shí)要標(biāo)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(shí)，疊加時(shí)相應(yīng)項(xiàng)前要帶負(fù)號(hào)。注意事項(xiàng)：2020/12/2710①疊加原理只適用于線性電路。③不用電源的處理：②

(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：1A3A4A4A8A80V2020/12/2711

(l)已知I5=1A，求各支路電流和電壓源電壓US。解：由(2)若已知US=120V，再求各支路電流。1A3A4A4A8A80V解：當(dāng)US=120V時(shí)，它是原來(lái)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120V12A6A6A4.5A1.5A2020/12/2712(2)若已知US=120V，再求各支路電流。1A3A4A4（3）電路如圖所示。若已知：圖2－3

試用疊加定理計(jì)算電壓u

。2020/12/2713（3）電路如圖所示。若已知：圖2－3試用疊加

解：畫出uS1和uS2單獨(dú)作用的電路，如圖(b)和(c)所示，

分別求出：2020/12/2714解：畫出uS1和uS2單獨(dú)作用的電路，如圖(b)和(c)所

根據(jù)疊加定理

代入uS1和uS2數(shù)據(jù)，分別得到：2020/12/2715根據(jù)疊加定理代入uS1和u練習(xí)1：求電壓U.8

12V3A+–6

3

2

+－U－8

3A6

3

2

+－U(2）8

12V+–6

3

2

+－U(1)畫出分電路圖＋12V電源作用：3A電源作用：解2020/12/2716練習(xí)1：求電壓U.812V3A+–632+－U－8練習(xí)2：＋－10V2A＋－u2

3

3

2

求電流源的電壓和發(fā)出的功率＋－10V＋－U（1）2

3

3

2

2A＋－U（2）2

3

3

2

＋畫出分電路圖為兩個(gè)簡(jiǎn)單電路10V電源作用：2A電源作用：2020/12/2717練習(xí)2：＋－10V2A＋－u2332求電流源的電壓和六、戴維南定理和諾頓定理工程實(shí)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(duì)所研究的支路來(lái)說(shuō)，電路的其余部分就成為一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)，可等效變換為較簡(jiǎn)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(jì)算簡(jiǎn)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(jì)算方法。2020/12/2718六、戴維南定理和諾頓定理工程實(shí)際中，常常碰到只需研究某一支路二端網(wǎng)絡(luò)的概念：無(wú)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(gè)出線端的部分電路。baE+–R1R2R3R4無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)2020/12/2719二端網(wǎng)絡(luò)的概念：無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源。二有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源。baE+–R1R2ISR3有源二端網(wǎng)絡(luò)2020/12/2720有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源。baE+R1R2ISR3有abRab無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)+_ER0ab電壓源（戴維南定理）電流源（諾頓定理）ab有源二端網(wǎng)絡(luò)abISR0無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡(jiǎn)為一個(gè)電阻有源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡(jiǎn)為一個(gè)電源2020/12/2721abRab無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)+ER0ab電壓源電流源ab有源二端網(wǎng)1.戴維南定理任何一個(gè)線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，總可以用一個(gè)電壓源和電阻的串聯(lián)組合來(lái)等效置換；此電壓源的電壓等于外電路斷開時(shí)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）。AabiuiabR0E+-u2020/12/27221.戴維南定理任何一個(gè)線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，總等效電源的電動(dòng)勢(shì)E是有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U0，即將負(fù)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(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)a、b兩端之間的等效電阻。2020/12/2723等效電源的電動(dòng)勢(shì)E是有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U0，即將負(fù)載斷I例Uocab+–Req5

15V-+(1)求開路電壓Uoc(2)求等效電阻Req10

10

+–20V+–U0Cab+–10V2020/12/2724I例Uocab+–Req515V-+(1)求開路電壓Uo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)，2020/12/2725例1-2用戴維南定理求解例題1-1即圖1-4的電路中2020/12/27262020/12/2726設(shè)該電路中的電流為Ｉ′，則(式中負(fù)號(hào)說(shuō)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(diǎn)之間的等效電阻Rab，即2020/12/2727設(shè)該電路中的電流為Ｉ′，則(式中負(fù)號(hào)說(shuō)明方向與假設(shè)方向相反)據(jù)圖1-7(b)，可以很容易求得電阻R3的電流為：2020/12/2728據(jù)圖1-7(b)，可以很容易求得電阻R3的電流為：2020/2、諾頓定理：

任何一個(gè)含源線性二端網(wǎng)絡(luò)都可以等效成為一個(gè)理想電流源和內(nèi)阻并聯(lián)的電源。2、諾頓定理2020/12/27292、諾頓定理：2、諾頓定理2020/12/2729

圖中等效電源的電流ΙS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(shí)的兩個(gè)輸出端點(diǎn)之間的等效電阻，稱為諾頓電阻。2020/12/2730圖中等效電源的電流ΙS等于該含以圖1-10的等效電路為例，其電流為：從上面的討論可看出，一個(gè)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(duì)外電路是等效的，其關(guān)系為：2020/12/2731以圖1-10的等效電路為例，其電流為：例:求電流I

。12V2

10

+–24Vab4

I+–(1)求短路電流IscI1=12/2=6A

I2=(24+12)/10=3.6AIs=-I1-I2=-3.6-6=-9.6A解IscI1

I2(2)求等效電阻ReqR0=10//2=1.67

(3)諾頓等效電路:R02

10

ab應(yīng)用分流公式4

Iab-9.6A1.67

I=2.83A2020/12/2732例:求電流I。12V210+–24Vab4I+–(1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(biāo)明短路電流isc

的參考