哈尔滨工程大学电路基础教学课件3.pptVIP

例 RL为何值时其上获得最大功率，并求最大功率。 20? + – 20V a b 2A + – UR RL 10? (1) 求开路电压Uoc (2) 求等效电阻Req ＋ － Uoc I1 I2 20? + – I a b + – UR 10? U I2 I1 下 页 上 页 返 回 (3) 由最大功率传输定理得: 时其上可获得最大功率 注 最大功率传输定理用于一端口电路给定, 负载电阻可调的情况; 一端口等效电阻消耗的功率一般并不等于 端口内部消耗的功率,因此当负载获取最大 功率时,电路的传输效率并不一定是50%; 计算最大功率问题结合应用戴维宁定理 或诺顿定理最方便. 下 页 上 页 返 回 例3 u ＋ － 12V 2A ＋ － 1? 3A 3? 6? 6V ＋ － 计算电压u。 画出分电路图 1? 3A 3? 6? ＋ － u（1） ＋ ＋ － 12V 2A ＋ － 1? 3? 6? 6V ＋ － u (2） i (2) 说明：叠加方式是任意的，可以一次一个独立源单独作用，也可以一次几个独立源同时作用，取决于使分析计算简便。 3A电流源作用： 其余电源作用： 下 页 上 页 返 回 例4 计算电压u电流i。 画出分电路图 u（1） ＋ － 10V 2i (1) ＋ － 1? 2? ＋ － i（1） ＋ u ＋ － 10V 2i ＋ － 1? i 2? ＋ － 5A u(2) 2i (2) ＋ － 1? i (2) 2? ＋ － 5A 受控源始终保留 10V电源作用： 5A电源作用： 下 页 上 页 返 回 例5 无源 线性 网络 uS i － ＋ iS 封装好的电路如图，已知下列实验数据： 解 根据叠加定理，有： 代入实验数据，得： 研究激励和响应关系的实验方法 下 页 上 页 返 回 例6. 采用倒推法：设i=1A。 则 求电流 i 。 RL=2? R1=1 ? R2=1 ? us=51V + – 2V 2A + – 3V + – 8V + – 21V + – us=34V 3A 8A 21A 5A 13A i R1 R1 R1 R2 RL + – us R2 R2 i =1A 解 5. 齐性原理（homogeneity property) 下 页 上 页 返 回 齐性原理 线性电路中，所有激励(独立源)都增大(或减小)同样的倍数，则电路中响应(电压或电流)也增大(或减小)同样的倍数。 当激励只有一个时，则响应与激励成正比。 可加性(additivity property)。 下 页 上 页 返 回 3.4 替代定理 (Substitution Theorem) 对于给定的任意一个电路，若某一支路电压为uk、电流为ik，那么这条支路就可以用一个电压等于uk的独立电压源，或者用一个电流等于ik的 独立电流源，或用一R=uk/ik的电阻来替代，替代后电路中全部电压和电流均保持原有值(解答唯一)。 ik 1.替代定理 支 路 k ik + – uk + – uk ik + – uk R=uk/ik 下 页 上 页 返 回 A ik + – uk 支 路 k A + – uk uk uk uk － ＋ ＋ － A ik + – uk 支 路 k 证毕! 2. 定理的证明 ＝ 下 页 上 页 返 回 例 求图示电路的支路电压和电流。 ＋ － i3 10? 5? 5? 110V 10? i2 i1 ＋ － u 解 替代 ＋ － i3 10? 5? 5? 110V i2 i1 ＋ － 60V 替代以后有： 替代后各支路电压和电流完全不变。 下 页 上 页 返 回 替代前后KCL,KVL关系相同，其余支路的u、i关系不变。用uk替代后，其余支路电压不变(KVL)，其余支路电流也不变，故第k条支路ik也不变(KCL)。用ik替代后，其余支路电流不变(KCL)，其余支路电压不变，故第k条支路uk也不变(KVL)。 原因 注： 1.替代定理既适用于线性电路，也适用于非线性电路。 3.替代后其余支路及参数不能改变。 2. 替代后电路必须有唯一解 无电压源回路； 无电流源节点(含广义节点)。 1.5A 10V 5V 2? 5? ＋ － － ＋ 2.5A 1A 5V + － ？ ？ 下 页 上 页 返 回 例1 若要使 试求Rx。 3. 替代定理的应用 0.5? 0.5? + 10V 3? 1? Rx Ix – + U I 0.5? ＋ － 解 用替代： = + 0.5? 0.5? 1? – + U I 0.5? 0.5? 0.5? 1? – +