戴维宁定理习题.ppt

戴维宁定理习题.ppt

《戴维宁定理习题.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《戴维宁定理习题.ppt（58页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

4.34.3戴维宁定理和诺顿定理戴维宁定理和诺顿定理工工程程实实际际中中，常常常常碰碰到到只只需需研研究究某某一一支支路路的的电电压压、电电流流或或功功率率的的问问题题。

对对所所研研究究的的支支路路来来说说，电电路路的的其其余余部部分分就就成成为为一一个个有有源源二二端端网网络络，可可等等效效变变换换为为较较简简单单的的含含源源支支路路（电电压压源源与与电电阻阻串串联联或或电电流流源源与与电电阻阻并并联联支支路路）,）,使使分分析析和和计计算算简简化化。

戴戴维维宁宁定定理理和和诺诺顿顿定定理理正正是是给给出出了了等等效效含含源源支支路路及及其其计计算算方法。

方法。

下页上页返回1.1.戴维宁定理戴维宁定理任任何何一一个个线线性性含含源源一一端端口口网网络络，对对外外电电路路来来说说，总总可可以以用用一一个个电电压压源源和和电电阻阻的的串串联联组组合合来来等等效效置置换换；此此电电压压源源的的电电压压等等于于外外电电路路断断开开时时端端口口处处的的开开路路电电压压uoc，而而电电阻阻等等于于一一端端口口的的输输入入电电阻阻（或或等效电阻等效电阻Req）。

）。

下页上页abiu+-AiabReqUoc+-u+-返回例例下页上页1010+20V+Uocab+10V1A52A+Uocab515VabReqUoc+-应用电源等效变换应用电源等效变换返回I例例

（1）求开路电压求开路电压Uoc

（2）求输入电阻求输入电阻Req下页上页1010+20V+Uocab+10V515VabReqUoc+-应用电戴维宁定理应用电戴维宁定理两种解法结果一致，戴两种解法结果一致，戴维宁定理更具普遍性。

维宁定理更具普遍性。

注意返回2.2.定理的证明定理的证明+替代替代叠加叠加A中中独独立立源源置置零零下页上页abi+uNAuab+Aabi+uNuabi+AReq返回下页上页i+uNabReqUoc+-返回3.3.定理的应用定理的应用（11）开路电压）开路电压Uoc的计算的计算等等效效电电阻阻为为将将一一端端口口网网络络内内部部独独立立电电源源全全部部置置零零（电电压压源源短短路路，电电流流源源开开路路）后后，所所得得无无源源一一端口网络的输入电阻。

常用下列方法计算：

端口网络的输入电阻。

常用下列方法计算：

（22）等效电阻的计算）等效电阻的计算戴戴维维宁宁等等效效电电路路中中电电压压源源电电压压等等于于将将外外电电路路断断开开时时的的开开路路电电压压Uoc，电电压压源源方方向向与与所所求求开开路路电电压压方方向向有有关关。

计计算算Uoc的的方方法法视视电电路路形形式式选选择择前面学过的任意方法，使易于计算。

前面学过的任意方法，使易于计算。

下页上页返回2233方法更有一般性。

方法更有一般性。

当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和和Y互换的方法计算等效电阻；互换的方法计算等效电阻；开路电压，短路电流法。

开路电压，短路电流法。

外加电源法（加电压求电流或加电流求电压）；外加电源法（加电压求电流或加电流求电压）；下页上页uabi+NReqiabReqUoc+-u+-abui+NReq返回外外电电路路可可以以是是任任意意的的线线性性或或非非线线性性电电路路，外外电电路路发发生生改改变变时时，含含源源一一端端口口网网络络的的等等效效电电路路不不变变（伏伏-安特性等效安特性等效）。

当当一一端端口口内内部部含含有有受受控控源源时时，控控制制电电路路与与受受控控源必须包含在被化简的同一部分电路中。

源必须包含在被化简的同一部分电路中。

下页上页注意例例1计算计算Rx分别为分别为11.2、5.2时的电流时的电流IIRxab+10V4664解解断开断开Rx支路，将剩余支路，将剩余一端口网络化为戴维一端口网络化为戴维宁等效电路：

宁等效电路：

返回求等效电阻求等效电阻ReqReq=4/6+6/4=4.8Rx=1.2时时，I=Uoc/（Req+Rx）=0.333ARx=5.2时时，I=Uoc/（Req+Rx）=0.2A下页上页Uoc=U1-U2=-104/（4+6）+106/（4+6）=6-4=2V求开路电压求开路电压b+10V4664+-UocIabUoc+RxReq+U1-+U2-b4664+-Uoc返回求电压求电压Uo例例2解解求开路电压求开路电压UocUoc=6I+3II=9/9=1AUoc=9V求等效电阻求等效电阻Req方法方法11：

加压求流：

加压求流下页上页336I+9V+U0+6I36I+9V+U0C+6I36I+U+6IIo独立源置零独立源置零U=6I+3I=9II=Io6/（6+3）=（2/3）IoU=9（2/3）I0=6IoReq=U/Io=6返回方法方法22：

开路电压、短路电流：

开路电压、短路电流（Uoc=9V）6I1+3I=96I+3I=0I=0Isc=I1=9/6=1.5AReq=Uoc/Isc=9/1.5=6独立源保留独立源保留下页上页36I+9V+6IIscI1U0+-+-69V3等效电路等效电路返回计算含受控源电路的等效电阻是用外加计算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法还是开路、短路法，要具体问题具体分析，电源法还是开路、短路法，要具体问题具体分析，以计算简便为好。

以计算简便为好。

求求负载负载RL消耗的功率消耗的功率例例3解解求开路电压求开路电压Uoc下页上页注意10050+40VRL+50VI14I150510050+40VI14I150返回求等效电阻求等效电阻Req用开路电压、短路电流法用开路电压、短路电流法下页上页10050+40VI150200I1+Uoc+Isc10050+40VI150200I1+Isc50+40V50返回已知开关已知开关S例例41A2A2V4V求开关求开关S打向打向3，电压，电压U等于多少。

等于多少。

解解下页上页UocReq550VIL+10V25AV5U+S1321A线性线性含源含源网络网络+-5U+1A24V+返回任任何何一一个个含含源源线线性性一一端端口口电电路路，对对外外电电路路来来说说，可可以以用用一一个个电电流流源源和和电电阻阻的的并并联联组组合合来来等等效效置置换换；电电流流源源的的电电流流等等于于该该一一端端口口的的短短路路电电流流，电电阻阻等等于该一端口的输入电阻。

于该一端口的输入电阻。

4.4.诺顿定理诺顿定理一一般般情情况况，诺诺顿顿等等效效电电路路可可由由戴戴维维宁宁等等效效电电路路经经电电源源等等效效变变换换得得到到。

诺诺顿顿等等效效电电路路可可采采用用与与戴戴维维宁定理类似的方法证明。

宁定理类似的方法证明。

下页上页abiu+-AabReqIsc注意返回例例1求电流求电流I求短路电流求短路电流IscI1=12/2=6AI2=（24+12）/10=3.6AIsc=-I1-I2=-3.6-6=-9.6A解解求等效电阻求等效电阻ReqReq=10/2=1.67诺顿等效电路诺顿等效电路:

应应用用分分流公式流公式I=2.83A下页上页12V210+24V4I+Isc12V210+24V+Req210I1I24I-9.6A1.67返回例例2求电压求电压U求短路电流求短路电流Isc解解本题用诺顿定理求比较方便。

因本题用诺顿定理求比较方便。

因a、b处的短处的短路电流比开路电压容易求。

路电流比开路电压容易求。

下页上页ab36+24V1A3+U666Iscab36+24V3666返回下页上页求等效电阻求等效电阻Reqab363666Req诺顿等效电路诺顿等效电路:

Iscab1A4U3A返回下页上页若一端口网络的等效电阻若一端口网络的等效电阻Req=0，该该一端口网一端口网络只有戴维宁等效电路，无诺顿等效电路。

络只有戴维宁等效电路，无诺顿等效电路。

注意若一端口网络的等效电阻若一端口网络的等效电阻Req=，该该一端口网一端口网络只有诺顿等效电路，无戴维宁等效电路。

络只有诺顿等效电路，无戴维宁等效电路。

abAReq=0UocabAReq=Isc返回4.44.4最大功率传输定理最大功率传输定理一一个个含含源源线线性性一一端端口口电电路路，当当所所接接负负载载不不同同时时，一一端端口口电电路路传传输输给给负负载载的的功功率率就就不不同同，讨讨论论负负载载为为何何值值时时能能从从电电路路获获取取最最大大功功率率，及及最最大大功功率率的的值是多少的问题是有工程意义的。

值是多少的问题是有工程意义的。

下页上页i+uA负负载载应用戴维宁定理应用戴维宁定理iUoc+ReqRL返回RLP0Pmax最大功率匹配条件最大功率匹配条件对对P求导：

求导：

下页上页返回例例RL为何值时能获得最大功率，并求最大功率为何值时能获得最大功率，并求最大功率求开路电压求开路电压Uoc下页上页解解20+20Vab2A+URRL1020+20Vab2A+UR10UocI1I2返回求等效电阻求等效电阻Req下页上页由最大功率传输定理得由最大功率传输定理得:

时其上可获得最大功率时其上可获得最大功率20+IabUR10UI2I1+_返回最大功率传输定理用于一端口电路给定最大功率传输定理用于一端口电路给定,负负载电阻可调的情况载电阻可调的情况;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口内部消耗的功率,因此当负载获取最大功因此当负载获取最大功率时率时,电路的传输效率并不一定是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顿定理最方便.下页上页注意返回4.54.5*特勒根定理特勒根定理1.1.特勒根定理特勒根定理11任何时刻，一个具有任何时刻，一个具有n个结点和个结点和b条支路的集总条支路的集总电路，在支路电流和电压取关联参考方向下，满足电路，在支路电流和电压取关联参考方向下，满足:

功率守恒功率守恒任何一个电路的全部支路吸收的功率之任何一个电路的全部支路吸收的功率之和恒等于零。

和恒等于零。

下页上页表明返回4651234231应用应用KCL:

123支路电支路电压用结压用结点电压点电压表示表示下页上页定理证明：

定理证明：

返回下页上页46512342312.特勒根定理特勒根定理22任何时刻，对于两个具有任何时刻，对于两个具有n个结点和个结点和b条支路条支路的集总电路，当它们具有相同的图，但由内容不的集总电路，当它们具有相同的图，但由内容不同的支路构成，在支路电流和电压取关联参考方同的支路构成，在支路电流和电压取关联参考方向下，满足向下，满足:

返回下页上页46512342314651234231拟功率定理拟功率定理返回定理证明：

定理证明：

对电路对电路2应用应用KCL:

123下页上页返回例例1R1=R2=2,Us=8V时,I1=2A,U2=2VR1=1.4,R2=0.8,Us=9V时,I1=3A,求此时的求此时的U2解解把两种情况看成是结构相同，参数不同的两把两种情况看成是结构相同，参数不同的两个电路，利用特勒根定理个电路，利用特勒根定理22下页上页由由

（1）得得：

U1=4V,I1=2A,U2=2V,I2=U2/R2=1A+U1+UsR1I1I2+U2R2无源无源电阻电阻网络网络返回下页上页+4V+1A+2V无源无源电阻电阻网络网络2A+4.8V+无源无源电阻电阻网络网络3A返回例例2解解已知已知：

U1=10V,I1=5A,U2=0,I2=1A下页上页+U1+U2I2I1P2+P返回应用特勒根定理：

应用特勒根定理：

电路中的支路电压必须满足电路中的支路电压必须满足KVL;电路中的支路电流必须满足电路中的支路电流必须满足KCL;电路中的支路电压和支路电流必须满足关联电路中的支路电压和支路电流必须满足关联参考方向；参考方向；（否则公式