电路分析基础教案(第4章).pptVIP

§4-8 最大功率传递定理 （2）另一类问题则是如何从给定信号源取得尽可能大的信号功率。由于此时传递的功率不大，因此效率并不是第一位考虑的问题。 在电子技术中，常常要求负载从给定信号源或线性有源单口网络获得最大功率，这就是最大功率传输问题。 给定一含源线性单口网络N1，接在它两端的负载电阻不同，从单口网络传递给负载的功率也不同。 §4-8 最大功率传递定理 含源线性单口网络可以用戴维南或诺顿等效电路代替，如图所示。 观察一下，RL的变化与所得功率的关系。 §4-8 最大功率传递定理 负载电阻较大时，流过负载的电流较小，负载得到的功率也较小； 反之，负载电阻较小时，流过负载的电流较大，负载得到的功率也较大； 但是，负载电阻过小时，得到的功率又会减小。 因此，在负载从0到∞之间将有一个电阻值，可使负载所得功率最大。 何时负载能得到的功率最大？ §4-8 最大功率传递定理 负载RL为任意值时的功率为： p=i2RL=（uoc/（R0+RL））2 RL， 要使p为最大，应使dp/dRL=0，由此可解得p为最大值时的RL值。 令dp/dRL=0， 解得 RL=R0， 由于在RL=R0，其二阶导数小于0。 因此， 式RL=R0即为使p为最大的匹配条件。 §4-8 最大功率传递定理 2、最大功率传递定理 由含源线性单口网络传递给可变负载RL的功率为最大的条件是：负载RL应与戴维南（或诺顿）等效电阻相等。 满足RL=R0时，称为最大功率匹配，此时负载得到的最大功率为： pmax=uoc2/(4R0) （用戴维南等效电路） pmax=isc2/(4G0) （用诺顿等效电路） 注意： （1）最大功率传递定理是在RL可变的情况下推出的。 如果R0可变，而RL固定，则应使R0尽可能小，才能使RL获得的功率增大。 当R0=0时，RL最大。 §4-8 最大功率传递定理 （2）对于含有受控源的线性有源单口网络，其戴维南等效电阻可能为零或负值，这时最大功率传递定理不再适用。 §4-8 最大功率传递定理 1Ω 1Ω 1Ω 1Ω 1 V RL i 0.6Ω + 0.8V - RL i 解：前节已求出等效电路，如图所示。 （1）在关联参考方向下， 有：p=(0.8/(0.6+RL))2×RL 例题：求解（1）前题图所示电路的RL消耗的功率；（2）获得最大功率的RL。 §4-8 最大功率传递定理 1Ω 1Ω 1Ω 1Ω 1 V RL i 0.6Ω + 0.8V - RL i 带入相应的RL值，有： §4-6 戴维南定理 接前例题：用开路短路法求题图所示电路的戴维南等效电路。 解：（1）先求开路电压。 可直接利用原题图。由于i=0，则各电阻上也无电压。 所以：uOC=10V。 + 10V - 0.5i i a b 1kΩ 1kΩ §4-6 戴维南定理 （2）再求等效电阻。 可将ab端短路，如图所示。 注意：一切电源均保留和短路电流的方向如图所示。 经过电源等效变换可得： -500iSC+2000iSC-10=0 解得：iSC=1/150A， 等效电阻：RO=uOC/iSC=1500Ω。 + 10V - -500iSC+ iSC a b 1kΩ 1kΩ 注意电压uOC、电流iSC的方向！! + 10V - 0.5i i a b 1kΩ 1kΩ §4-6 戴维南定理 求得uOC和RO后，即可求得戴维南等效电路，如图所示。 VCR为可表示为：u=10-1500i。 （解毕） + 10V - i a b 1.5kΩ + u - i/A u/V 10 0 1/150 注意：开路电压、短路电流法只适用于含源电路。 §4-6 戴维南定理 不过这种方法对于含有受控源的二端网络，有可能求得uOC=0，iSC=0，出现不定型，这时此法失效，需要采用其他方法。 找出例题？？？ 找出例题？？？ §4-6 戴维南定理 5、对于含有受控源的单口网络应用戴维南定理应注意的问题 从前述内容中可以归纳出，不论是否含有受控源，戴维南等效电阻的求解主要有伏安法、外加电源法、开路电压短路电流法。 对于不含有受控源的电路，可以直接采用串并联方法、或Δ-Y变换法来求解。 §4-6 戴维南定理 对于含有受控源的单口网络，需要注意： （1）受控源不能置零 戴维南定理是由叠加原理推导出来的。而叠加原理运用于含线性受控源电路时，所谓电源单独作用的是指独立源的单独作用，受控源是不