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中南大学电工技术教学课件

重点内容 叠加定理、戴维宁定理以及戴维宁定理的应用。 注意: 1 叠加定理除了可用来分析电路,还可用于说明电路分析中其它定理及其它分析方法的原理。 2 戴维宁定理相当于一种寻找含源一端口网络等效电路的办法。 2-3 电阻电路的基本定理 一、齐性原理 在线性电路中,任一支路电流ik 或支路电压uk都是电路中各个独立电源单独作用时在该支路中产生的电流(或电压)之叠加。 注意: 1)适用于线性电路; 2)单独作用是独立电源,不包含受控电源。 3)电流源不作用,开路处理;电压源不作用,短路处理。 4)功率不能用叠加定理,因功率不是电流或电压的一次函数。 在线性电路中,当所有激励(电压源和电流源)都增大或缩小K倍(K为实常数),响应(电压和电流)也将同样增大或缩小K倍,这就是齐性定理。 2.5 叠加定理 二、叠加定理 = + U1单独作用 U2单独作用 I1=I1'-I1〃 I2=-I2'+I2〃 I3=I3'+I3〃 已知U1=12V,U2=3V,R1=4,R2=4,R3=4,求I1 ,I2 , I3。 解: I1=I1'-I1〃=1.75A I2=-I2‘+I2〃=-0.5A I3=I3‘+I3〃=1.25A 例 [例]在图示电路中,已知 US=10 V ,IS=2 A ,R1=4  ,R2=1  ,R3=5  ,R4=3  。试用叠加定理求通过电压源的电流 I5 和电流源两端的电压 U6 。 [解]电压源单独作用时 = ( 2 + 1.25 ) A = 3.25 A = 1  2 - 3  1.25 = -1.75 V [例]在图示电路中,已知 US=10 V ,IS=2 A ,R1=4  ,R2=1  ,R3=5  ,R4=3  。试用叠加定理求通过电压源的电流 I5 和电流源两端的电压 U6 。 电流源单独作用时 = ( 1.6-1.25 ) A= 0.35 A = ( 1  1.6 + 3  1.25 ) V = 5.35 V 最后求得 = ( 3.25+0.35 ) A = 3.6 A = (-1.75 + 5.35 ) V = 3.6 V [例]在图示电路中,已知 US=10 V ,IS=2 A ,R1=4  ,R2=1  ,R3=5  ,R4=3  。试用叠加定理求通过电压源的电流 I5 和电流源两端的电压 U6 。 2.6 戴维宁定理和诺顿定理 一、含源一端口网络(Ns)的开路电压uoc和等效电阻Req Ns :含独立电源的一端口网络。 uoc :此电压为含源一端口网络Ns的开路电压。 Req:含源一端口网络Ns对应的无源一端口网络No的等效电阻。此无源一端口网络N0可由电阻和受控源所组成。 No :含源一端口网络Ns去源后变成对应的无源一端口网络。 含源一端口网络Ns去源:电压源短路,电流源开路。 等效电源定理是将有源二端网络用一个等效 电源代替的定理。 有源二端网络 对 R2 而言,有源二端网络相当于其电源。在对外部 等效的条件下可用一个等效电源来代替。 戴维宁等效电源 诺顿等效电源 二、戴维宁定理 (Thevenin’s theorem) 等效电压源 1.开路电压 Uoc: 负载开路后 a 、b两端电压Uoc = Uab 。 2.等效电源的内阻Ro: 将原有源二端网络内部除源(即理想电压源短路,理想电流源开路)后a 、b两端的等效电阻。 求解方法: 已知:U1=12V,U2=3V,R1=4,R2=4,R3=4。试用戴维宁定理求I3。 ①断开待求支路求开路电压Uoc: 解: Uoc= Uab 例 =1.125R2+U2=7.5V 已知:U1=12V,U2=3V,R1=4,R2=4,R3=4。试用戴维宁定理求I3。 ②除源(将电压源U1,U2短路)后,求等效内阻Ro: Ro=R1//R2=2  解: 例 已知:U1=12V,U2=3V,R1=4,R2=4,R3=4。试用戴维宁定理求I3。 ③画出等效电路求I3: 解: Uoc=7.5V Ro=2  例 三、诺顿定理 (Norton’s theorem) 等效电流源 1.等效电源的短路电流Isc: 负载短路后流过a 、b之间的电流。 2.等效电源的内阻Ro: 除源后a 、b两端的等效电阻。 求解方法: 已知:U1=12V,U2=3V,R1=4,R2=4,R3=4。试用诺顿定理求I3。 ①将待求支路短路后求短路电流Isc: 解: Isc=3A+0.75A=3.75A 例 已知:U1=12V,U2=3V,R1=4,R2=4,R3=4。试用诺顿定理求I3。 ②除源(将电压源U1,U2短路)后,

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