第三章直流电阻电路的基本定理讲解.ppt

3.3 戴维南定理和诺顿定理 Slide * * 例8：用戴维南定理求图3.10 (a)（P59） 所示电路中的电流I 。 3.3 戴维南定理和诺顿定理 Slide * * 解：利用戴维宁等效定理将ab端口左边电路等效为电压源uOC串联电阻RO，如图(b)所示。 利用节点电压发求uOC ，如图 (c) 所示，标出节点电压。 列节点电压方程： 解得： 再由图(d)求得戴维宁等效电阻 所以： 3.3 戴维南定理和诺顿定理 Slide * * 例9： (含受控源电路）用戴维南定理求图3.11（P60）电路中电阻R3中的电流 。 移去R3后得二端网络的开路电压uO，如图(b)所示。 由 KVL： 得： 3.3 戴维南定理和诺顿定理 Slide * * 二端网络的开路电压： 移去独立电压源，并将其两端短路，如图(c)所示。图中： 　　 　　　 由图(c)得二端网络的等效内阻为： 当将 接至 两端，其中的电流即为： 3.3 戴维南定理和诺顿定理 Slide * * 2、诺顿定理 任何一个含独立电源、线性电阻和线性受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联来等效替代；其中电流源的电流等于该一端口的短路电流，而电阻等于把该一端口的全部独立电源置零后的输入电导。 A a b a b Gi Isc 诺顿等效电路可由戴维南等效电路经电源等效变换得到。 3.3 戴维南定理和诺顿定理 Slide * * 例10： 求图3.13 (a) （P61)单口网络的诺顿等效电路。 解：将单口网络从外部短路，并标明短路电流iSC的参考方向，如图(a)所示。 由 KCL： 将单口内电压源短路， 电流源开路，如图(b)，求得： 诺顿等效电路如图(c)所示 3.3 戴维南定理和诺顿定理 Slide * * 3、最大功率传输定理 线性有源二端网络用戴维南或诺顿等效电路进行等效，并在端口处外接负载 ，如图3.14所示。当负载改变时，它所获得的功率也不同。负载为何值时，才能从网络中获得最大的功率。 3.3 戴维南定理和诺顿定理 Slide * * 令： ，由于 所以：当RL=RO 时，负载获得最大功率： 例11 RL多大时能从电路中 获得最大功率，并求 此最大功率。 R1 12? + - 12V RL 6? R2 4? R3 US 3.3 戴维南定理和诺顿定理 Slide * * R1 12? + - 12V RL 6? 4? US R3 R2 U0 R0 + - RL a b a b 把负载支路在ab处断开，其余二端网络用戴维南等效电路代替，等效电压源电压： 等效电阻： 时，负载将获得最大功率 3.3 戴维南定理和诺顿定理 Slide * * PL在PS中占的百分比值称为电路的功率传输效率，即 由于 可见，电路满足最大功率传输条件，并不意味着能保证有高的功率传输效率，这是因为有源二端网络内部存在功率消耗。 * 2010/9/19 * 2010/9/19 第三章 直流电阻电路的基本定理 * Slide * 本章制作：赵胜颖 制作日期：2015.2.15 Slide * * 第三章 直流电阻电路的基本定理 3.1 线性叠加定理 3.2 替代定理 3.3 戴维南定理和诺顿定理 学习内容： Slide * * 学习要求： 掌握线性叠加定理、齐次定理的概念与实际应用方法； 熟悉替代定理的概念与应用； 掌握戴维南定理、诺顿定理的基本电路形式及两者之间的相互转换，利用电源变换简化电路的求解方式，复杂电路（或网络）的戴维南（或诺顿）电路的等效方法； 掌握最大功率的传输定理，注意利用戴维南（或诺顿）方式求解，电源的最大输出功率。 第三章 直流电阻电路的基本定理 1、线性叠加定理 Slide * * 3.1 线性叠加定理 线性电路：由独立源和线性元件组成的电路称为线性电路。叠加定理是线性电路的重要定理之一 叠加定理：在线性电路中，任一支路电流(或电压)都是电路中各个独立电源单独作用时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。 单独作用：一个电源作用，其余电源不作用 不作用的 电压源（us=0) 短路 电流源 (is=0) 开路 Slide * * 3.1 线性叠加定理 举例证明定理 = + 证明： 3.1 线性叠加定理 Slide * * 用结点法求电路中的i和u 求得 ： i和u分别是iS和uS的线性组合 （1） 3.1 线性叠加定理 Slide * * 与式（1）一致 uS单独作用时： iS单独作用时： 3.1 线性叠加定理 Slide * * 上述结论可推广应用于具有n个结点、b条支路、g个电压源和h个电流源的线性电路，其第 k 条支路的电压和电流响应为 式中，所有独立源的系数均为与电路结构、元件参数有关的常数。 例