XXXX-XXXX-2学期电路理论电子教案(第10讲)12520.pptx

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1、之第之第1页页4-3 戴维宁定理和诺顿定理戴维宁定理和诺顿定理工程实际中，常常碰到只需研究某一支路的电压、电流或功率的问工程实际中，常常碰到只需研究某一支路的电压、电流或功率的问题。对所研究的支路来说，电路的其余部分就成为一个有源二端网题。对所研究的支路来说，电路的其余部分就成为一个有源二端网络，可等效变换为较简单的含源支路（电压源与电阻串联或电流源络，可等效变换为较简单的含源支路（电压源与电阻串联或电流源与电阻并联支路）与电阻并联支路）,使分析和计算简化。使分析和计算简化。例如：计算电流例如：计算电流 i。有源二有源二有源二有源二端网络端网络端网络端网络之第之第2页页一、戴维宁定理一、戴维宁

2、定理一、戴维宁定理一、戴维宁定理的内容的内容的内容的内容 任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源和电阻的串联组合来进行等效；该电压源的电压等于该有源二端网和电阻的串联组合来进行等效；该电压源的电压等于该有源二端网和电阻的串联组合来进行等效；该电压源的电压等于该有源二端网和电阻的串联组合来进行等效；该电压源的电压等于该有源二端网络的外电路断开时端口处的开路电压络的外电路断开时端口处的开路电压络的外电路断开

3、时端口处的开路电压络的外电路断开时端口处的开路电压u uococ，而电阻等于该有源二端网，而电阻等于该有源二端网，而电阻等于该有源二端网，而电阻等于该有源二端网络的输入电阻（或等效电阻络的输入电阻（或等效电阻络的输入电阻（或等效电阻络的输入电阻（或等效电阻R Reqeq）。）。）。）。例题：例题：求戴维宁等效电路。求戴维宁等效电路。之第之第3页页二、戴维宁定理二、戴维宁定理二、戴维宁定理二、戴维宁定理的证明的证明的证明的证明 根据替代定理将根据替代定理将根据替代定理将根据替代定理将外电路用理想电外电路用理想电外电路用理想电外电路用理想电流源替代。流源替代。流源替代。流源替代。由叠加定理可以分为

4、两部分：由叠加定理可以分为两部分：由叠加定理可以分为两部分：由叠加定理可以分为两部分：电压源与电阻串联的伏安关系电压源与电阻串联的伏安关系电压源与电阻串联的伏安关系电压源与电阻串联的伏安关系证毕！证毕！证毕！证毕！三、戴维宁定理三、戴维宁定理三、戴维宁定理三、戴维宁定理的应用的应用的应用的应用 之第之第4页页（1 1）开路电压）开路电压）开路电压）开路电压u uoc oc 的计算的计算的计算的计算戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开路电压戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开路电压戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开路电压戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路

5、断开时的开路电压u uococ，电压源方向与所求开路电压方向有关。计算电压源方向与所求开路电压方向有关。计算电压源方向与所求开路电压方向有关。计算电压源方向与所求开路电压方向有关。计算u uococ的方法视电路形式选的方法视电路形式选的方法视电路形式选的方法视电路形式选择前面学过的任意方法，使易于计算。择前面学过的任意方法，使易于计算。择前面学过的任意方法，使易于计算。择前面学过的任意方法，使易于计算。（2 2）等效电阻的计算）等效电阻的计算）等效电阻的计算）等效电阻的计算等效电阻是将有源二端网络内部独立电源全部置零（电压源短路，等效电阻是将有源二端网络内部独立电源全部置零（电压源短路，等效电

6、阻是将有源二端网络内部独立电源全部置零（电压源短路，等效电阻是将有源二端网络内部独立电源全部置零（电压源短路，电流源开路）后，所得无源二端网络的输入电阻。常用下列方法计电流源开路）后，所得无源二端网络的输入电阻。常用下列方法计电流源开路）后，所得无源二端网络的输入电阻。常用下列方法计电流源开路）后，所得无源二端网络的输入电阻。常用下列方法计算：算：算：算：（a a）当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和）当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和）当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和）当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和Y Y互互互互换的方法计算等效电阻；换的方法计算等效电阻；

7、换的方法计算等效电阻；换的方法计算等效电阻；（b b）当网络内部含有受控源时当网络内部含有受控源时当网络内部含有受控源时当网络内部含有受控源时可采用外加电源法（加电压源求可采用外加电源法（加电压源求可采用外加电源法（加电压源求可采用外加电源法（加电压源求电流或加电流源求电压）；电流或加电流源求电压）；电流或加电流源求电压）；电流或加电流源求电压）；之第之第5页页（3）开路电压，短路电流法。）开路电压，短路电流法。方法方法（2）和）和方法方法（3）更有一般性。更有一般性。注意注意（1 1）外电路可以是任意的线性或非线性电路，外电路发生改变时，外电路可以是任意的线性或非线性电路，外电路发生改变时，

8、外电路可以是任意的线性或非线性电路，外电路发生改变时，外电路可以是任意的线性或非线性电路，外电路发生改变时，有源二端网络的等效电路不变（伏有源二端网络的等效电路不变（伏有源二端网络的等效电路不变（伏有源二端网络的等效电路不变（伏-安特性等效）。安特性等效）。安特性等效）。安特性等效）。（2 2）当有源二端网络内部含有受控源时，控制电路与受控源必须当有源二端网络内部含有受控源时，控制电路与受控源必须当有源二端网络内部含有受控源时，控制电路与受控源必须当有源二端网络内部含有受控源时，控制电路与受控源必须包含在被化简的同一部分电路中。包含在被化简的同一部分电路中。包含在被化简的同一部分电路中。包含在

9、被化简的同一部分电路中。例题例题例题例题2 2：计算：计算：计算：计算R Rx x分别为分别为分别为分别为1.21.2 、5.25.2 时时时时的电流的电流的电流的电流 i i。之第之第6页页例题例题例题例题3 3：求电压求电压求电压求电压 u uo o。之第之第7页页注意注意计算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法还是计算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法还是计算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法还是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，以计算简便开路、短路法，要具体问题具体分析，以计算简便开路、短路法，要具体问题具体分析，以计算简便开路、短路法，

10、要具体问题具体分析，以计算简便 为好。为好。为好。为好。例题例题例题例题4 4：求负载求负载求负载求负载 R RL L消耗的功率。消耗的功率。消耗的功率。消耗的功率。之第之第8页页四、诺顿定理四、诺顿定理四、诺顿定理四、诺顿定理的内容的内容的内容的内容 任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电流源任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电流源任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电流源任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电流源和电阻的并联组合来进行等效；该电流源的电流等于该有源二端网和电阻的并联组合来进行等效；该电流源的电流等于该有源二端

11、网和电阻的并联组合来进行等效；该电流源的电流等于该有源二端网和电阻的并联组合来进行等效；该电流源的电流等于该有源二端网络的外电路断开时端口处的短路电流络的外电路断开时端口处的短路电流络的外电路断开时端口处的短路电流络的外电路断开时端口处的短路电流 i iscsc，而电阻等于该有源二端网，而电阻等于该有源二端网，而电阻等于该有源二端网，而电阻等于该有源二端网络的输入电阻（或等效电阻络的输入电阻（或等效电阻络的输入电阻（或等效电阻络的输入电阻（或等效电阻R Reqeq）。）。）。）。注意注意一一一一般般般般情情情情况况况况，诺诺诺诺顿顿顿顿等等等等效效效效电电电电路路路路可可可可由由由由戴戴戴戴维

12、维维维宁宁宁宁等等等等效效效效电电电电路路路路经经经经电电电电源源源源等等等等效效效效变变变变换换换换得得得得到。诺顿等效电路可采用与到。诺顿等效电路可采用与到。诺顿等效电路可采用与到。诺顿等效电路可采用与戴维宁定理类似的方法证明。戴维宁定理类似的方法证明。戴维宁定理类似的方法证明。戴维宁定理类似的方法证明。例题例题例题例题5 5：利用诺顿定理求电流利用诺顿定理求电流利用诺顿定理求电流利用诺顿定理求电流 i i 。之第之第9页页注意注意（1 1）若有源二端网络的等效电阻）若有源二端网络的等效电阻）若有源二端网络的等效电阻）若有源二端网络的等效电阻 R Reqeq=0=0，该有源二端网络只有戴维

13、宁等效电路，无该有源二端网络只有戴维宁等效电路，无该有源二端网络只有戴维宁等效电路，无该有源二端网络只有戴维宁等效电路，无诺顿等效电路。诺顿等效电路。诺顿等效电路。诺顿等效电路。（2 2）若有源二端网络的等效电阻）若有源二端网络的等效电阻）若有源二端网络的等效电阻）若有源二端网络的等效电阻 R Reqeq=，该有源二端网，该有源二端网，该有源二端网，该有源二端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。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。4-4 最大功率传输定理最大功率传输定理之第之第10页页一个线性有源二端电路，当所接

14、负载不同时，二端电路传输给负一个线性有源二端电路，当所接负载不同时，二端电路传输给负一个线性有源二端电路，当所接负载不同时，二端电路传输给负一个线性有源二端电路，当所接负载不同时，二端电路传输给负载的功率就不同，讨论负载为何值时能从电路获取最大功率，及载的功率就不同，讨论负载为何值时能从电路获取最大功率，及载的功率就不同，讨论负载为何值时能从电路获取最大功率，及载的功率就不同，讨论负载为何值时能从电路获取最大功率，及最大功率的值是多少的问题是有工程意义的。最大功率的值是多少的问题是有工程意义的。最大功率的值是多少的问题是有工程意义的。最大功率的值是多少的问题是有工程意义的。应用戴维宁定理可得应

15、用戴维宁定理可得应用戴维宁定理可得应用戴维宁定理可得电压源传给负载电压源传给负载电压源传给负载电压源传给负载R RL L的功率为：的功率为：的功率为：的功率为：功率功率功率功率p p 随负载随负载随负载随负载R RL L变化的曲线为：变化的曲线为：变化的曲线为：变化的曲线为：对功率对功率 p 求导为：求导为：令导数为零，即：令导数为零，即：解得：解得：之第之第11页页最大功率传输定理最大功率传输定理最大功率传输定理最大功率传输定理的内容的内容的内容的内容 线性有源二端电路传输给负载的最大功率的条件是：线性有源二端电路传输给负载的最大功率的条件是：线性有源二端电路传输给负载的最大功率的条件是：线

16、性有源二端电路传输给负载的最大功率的条件是：负载电阻负载电阻负载电阻负载电阻R RL L等于线性有源二端电路的等效电阻，称这一条件为最等于线性有源二端电路的等效电阻，称这一条件为最等于线性有源二端电路的等效电阻，称这一条件为最等于线性有源二端电路的等效电阻，称这一条件为最大功率匹配条件。将这一条件代入功率表达式中，得负载获取的大功率匹配条件。将这一条件代入功率表达式中，得负载获取的大功率匹配条件。将这一条件代入功率表达式中，得负载获取的大功率匹配条件。将这一条件代入功率表达式中，得负载获取的最大功率为：最大功率为：最大功率为：最大功率为：例题例题例题例题1 1：电路如图所示，负载电：电路如图所

17、示，负载电：电路如图所示，负载电：电路如图所示，负载电阻阻阻阻R RL L为何值时能获得最大功率，为何值时能获得最大功率，为何值时能获得最大功率，为何值时能获得最大功率，并求最大功率。并求最大功率。并求最大功率。并求最大功率。之第之第12页页注意（1）最大功率传输定理适用于二端电路给定最大功率传输定理适用于二端电路给定,负载电阻可负载电阻可调的情况调的情况;（2）计算最大功率问题结合应用戴维宁定理或诺顿定理最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。方便。之第之第13页页例题例题例题例题2 2：电路如图所示，负载电阻：电路如图所示，负载电阻：电路如图所示，负载电阻：电路如图所示，负载

18、电阻R RL L为何值时能获得最大功率，为何值时能获得最大功率，为何值时能获得最大功率，为何值时能获得最大功率，并求最大功率。由电源发出的功率有多少百分比传输给负载并求最大功率。由电源发出的功率有多少百分比传输给负载并求最大功率。由电源发出的功率有多少百分比传输给负载并求最大功率。由电源发出的功率有多少百分比传输给负载电阻电阻电阻电阻R RL L。之第之第14页页之第之第15页页谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH