2-2电阻单口
电路实验戴维宁
实验4.2 叠加定理与戴维宁定理4.2.1实验目的1．加深对叠加定理、戴维宁定理的理解。
2．掌握在实验室实现叠加定理和戴维宁定理的分析方法。
3. 掌握在实验室测试单口网络等效电路参数的方法。
4. 了解阻抗匹配及应用，掌握负载电阻从网络中获得最大传输功率的条件。
5．了解电源输出功率与效率的关系。
4.2.2 实验任务 4.2.2.1基本实验1．利用叠加定理求出图4-2-1所示电路中负载电阻R L 的U L 和I L 。
2．画出图4-2-2所示单口网络的伏安特性曲线。
通过单口网络的测试数据求出图4-2-3所示等效电路的参数，并根据表格数据在同一个坐标系中画出伏安特性曲线。
验证戴维宁定理的正确性。
3．用图4-2-2验证最大功率传输定理，画出输出功率随负载变化的曲线，找出传输最大功率的条件。
4.2.2.2扩展实验根据图4-2-4的单口网络外特性曲线设计一个等效电路（标明相应参数）,并18 50 I /mAU /V 0 图4-2-4 外特性曲线 图4-2-3 戴维宁定理等效电路V + _ R L mA _+ 1k Ω + _ UOC R O 10mA+- I S+ - V 图4-2-1 叠加定理实验电路510Ω 510Ω 10Ω 330Ω12V -+ U SR L220Ω 图4-2-2 戴维宁定理实验电路 10mA + - I S510Ω 510Ω 10Ω 330Ω 12V - + U S+ - V R L1k Ω通过实验验证。
4.2.3实验设备1．电压源(0.0~30V/1A) 一套 2．电流源(0.0~200mA) 一套 3．电位器(1kΩ/5W)和十进制可调电阻(0~99999.9Ω/2W) 各一套 4．直流电压表(0~200V) 或数字万用表 一只 5．直流毫安表(0~2000mA) 一只 6．戴维南定理实验电路板 一块 7．细导线电流插头 一副 8．细导线 若干 4.2.4 实验原理1．叠加定理：由全部独立电源在线性电路任一条支路中产生的电压或电流，等于各个独立电源单独作用时，在此支路中所产生的电压或电流的代数和。
屏线接口引脚定义
笔记本液晶屏各种屏线接口引脚定义1楼青信发表于：2010-4-8 22:04:0620PIN单6定义：3.3V3.3V1：电源2：电源3：地4：地5：R0-6：R0+ 7：地8：R1-9：R1+10：地11：R2-12：R2+13：地14：CLK-15：CLK+ 16空 17空 18空 19 空 20空每组信号线之间电阻为（数字表100欧左右）指针表20 －100欧左右（4组相同阻值）20PIN双6定义：1：电源2：电源3：地4：地5：R0-6：R0+7：R1-8：R1+9：R2-10：R2+11：CLK-12：CLK+13：RO1-14：RO1+15：RO2-16：RO2+17：RO3-18：RO3+19：CLK1-20：CLK1+每组信号线之间电阻为（数字表100欧左右）指针表20 －100欧左右（8组相同阻值）20PIN单8定义：1：电源2：电源3：地4：地5：R0-6：R0+ 7：地8：R1-9：R1+10：地11：R2-12：R2+13：地14：CLK-15：CLK+16：R3-17：R3+每组信号线之间电阻为（数字表100欧左右）指针表20 －100欧左右（5组相同阻值）本资料由淮安笔记本维修网源科技提供30PIN单6定义：1：空2：电源3：电源4：空5：空6：空 7：空8：R0-9：R0+10：地11：R1-12：R1+13：地14：R2-15：R2+16：地17：CLK-18：CLK+19：地20：空-21：空22：空23：空24：空25：空26：空27：空28空29空 30空每组信号线之间电阻为（数字表100欧左右）指针表20 －100欧左右（4组相同阻值）30PIN单8定义：1：空2：电源3：电源4：空5：空6：空 7：空8：R0-9：R0+10：地11：R1-12：R1+13：地14：R2-15：R2+16：地17：CLK-18：CLK+19：地20：R3-21：R3+22：地23：空24：空25：空26：空27：空28空29空 30空每组信号线之间电阻为（数字表100欧左右）指针表20 －100欧左右（5组相同阻值）笔记本电脑接口定义的问题，我来说一下。
电阻电路的等效变换法
0.4
R3
2
1 2 1
2
0.4
则：R12 0.8 0.4 1//0.4 2 1 2.684
Chapter 2
方法二：将Y→△（如下图），自己练习。
1 2Ω
R12
2
1Ω 2Ω
1
2Ω
1Ω
2
1Ω
3
1
1
R12
R13 2 Ω
2
1Ω
1Ω 2
R23
3
1
R12
2
说明:使用△-Y 等效变换公式前，应先标出三个端头标 号，再套用公式计算。
设n个电阻串联
i
R1
R2
+
u
Rn
-
i Req
+
u
-
1.特点：流过串联电阻的电流为同一电流。
Chapter 2
2.等效电阻
Req
u i
R1i
R2i
R3i
Rni
i
R1 R2
Rn
n
Ri
i1
3.分压原理： i R1
+
R2 Rk Rn
+
u
uk
-
-
uk
Rk Req
u
串联电阻具有分压作用，电阻越大，分压越高。
互等效。
由 ②式得：
u i is Gs Gs
③
由等效条件有①式＝③式 ：
Rsi
us
i Gs
is Gs
且i=i，可见，等效公式为：
电路分析基础2章等效PPT
17
四、非并非串电阻电路的等效变换
电阻非并串的两种连接形式：
1
+ i2
i1 1
i3 1
+
i3
1
+
i2
i1 1
1
+
-
-
i2
2
i3 3
Y形连接
- R12
i2 2
R31
R23
-
i3 3
Δ形连接
18
Y形连接和Δ形连接的电阻等效变换公式
Y-
G12
G1
G1G2 G2 G3
G23
G1
G2G3 G2 G3
原电路等效为电阻，阻值为
R 25
25
36
归纳总结
* 一端口电阻电路通常等效为一个电阻； * 由独立源、受控源和电阻组成的一端口
电路一般等效为一个实际电压源或实际 电流源； * 由受控源与电阻构成的一端口电路可等 效为一个电阻，该电阻可以是负电阻。
37
1、两个电阻串联
i
+
R1
u
_
R2
i
+ uR _
等效电阻
R = R1 + R2 (1)
6
证明两电阻串联的等效电路：
+ 设：端口电压 u、电流 i 的参考
方向关联，如右图所示。
u
_ 列KVL方程，有
i +
R1 _u1
+ R2 _u2
u R1i R2i (R1 R2 )i
端口电压电流的关系为欧姆定律，与一个阻值为
4 2A
+
b
解：把电流源转换为电压源，见右
戴维宁等效电路
先将图中虚线部分用一个2k电阻来模拟(当2.8k电
位器的滑动端位于最上端时，它是10k和2.5k电阻的并
联)。图(b)是该电表的电路模型，可进一步简化为图(c)所
示的电路。由此求得电表外接电阻 Rx时的电流：
I
US Ro Rx
Ro Ro Rx
US Ro
1 1 Rx
I max
Ro
式中Imax=US/Ro是电表短路(Rx=0)时指针满偏转的电流。
根据uoc的参考方向，即可画出戴维宁等效电路，如图 (c)所示。
例4－6 求图4-9(a)所示单口网络的戴维宁等效电路。
图4－9
解；标出单口网络开路电压uoc的参考方向，用叠加定理求 得uoc为
uoc (10) 2A 10V (15) 4et A (30 60et )V
图4－9
将单口网络内的2A电流源和 4et 电流源分别用开路
图4－14
解：万用电表可用来测量二端器件的直流电阻值。将被测 电阻接于电表两端，其电阻值可根据电表指针偏转的 角度，从电表的电阻刻度上直接读出。为了便于测量 不同的电阻，其量程常分为R1, R10, R100, R1k等 档，用开关进行转换。
图(a)是一个含源线性电阻单口网络，可用戴维宁定理 来简化电路分析。
例4－11 求图4-15(a)电路中电流I1和I2。
图4－15
解：图(a)是一个非线性电阻电路，但去掉两个理想二极管
支路后的图(b)电路是一个含源线性电阻单口网络，可
用戴维宁等效电路代替。由图(b)求得开路电压
U oc
6 9V 5V 2(4A)
36
3V
由图(c)求得等效电阻
Ro
36 36
令 I=2A，求得Rx=3。此时电压U 为
单口网络的等效电路
mA 1.5
kΩ
+ u
––
–
–
（a）
（b） 图4-18 例4-7
（c）
解：化简问题也就是要寻求一个最简形式的等效电路问题，也
可以从求单口网络的VAR下手。
电路分析基础——第一部分：4-4
设想在单口网络两端外接电 流为 i 的电流源，则可求得其端 口电压为
u = 1000( i – 0.5i ) + 1000i + 10 = 1500i + 10
电路分析基础——第一部分：第四章 目录
第四章 分解方法及单口电路
1 分解的基本步骤
6 戴维南定理
2 单口网络的伏安关系
7 诺顿定理
3 单口网络的置换 ——置换定理
8 最大功率传递定理
4 单口网络的等效电路
9 T型网络和型网络 的等效变换
5 一些简单的等效规律和公式
电路分析基础——第一部分：4-4 内容回顾 4-4 单口网络的等效电路
– i 1’
解：由例4-1已知该单口网络的VAR为
u = 8 – 4i
图4-17(a)所示的电路也具有同样的 VAR，其电路由两个元件组成，是可能具 有的最简形式，这就是所求的等效电路。
+ 8V 4
+
u
–
–
（a）u = 8 – 4i
电路分析基础——第一部分：4-4
7/16
若把该单口网络的VAR改写为
电路分析基础——第一部分：4-4 内容回顾
其中， 步骤（1）在4-1节中已经完成； 步骤（2）和（3）求VAR在4-2节中通过节点法、
网孔法等方法列解联立方程得到解决；
步骤（4）的工作已在上一次课4-3节中得到解决。
第二章电阻电路的等效变换习题
R12
R23
R1 R2
R3
解：等效电路如图（b）
R12 R23 R31 R
R12 R31 R 9 R1 3 R12 R23 R31 3 3
同理
R2 R3 3
第五版题2-5题解（△－Y变换）
R13
R1
R3
R41
R4
R34
解：等效电路如图（b）
（a）
（b）
同理
R1 R3 R4 R R1 R3 R13 R1 R3 3 R 27 R4
R34 R41 27
第五版题2-6
第五版题2-7图；第四版2-5
2-5 题 解
uS 1 uS 2 24 6 iS 3 mA R1 R2 12k 6k
等效变换条件
电压源模型
实际电源的两种电路模型
电流源模型 两种模型的相互等效变换
外加电压源法
单口电路的输入电阻及求法
外加电流源法 开路短路法
控制量为1法
用等效变换法分析计算电路
第四、五版题2-2图题解
（a） 解（1）：等效电路如图（a）所示
R3 i2 iS R3 R2
（2）因u2不变，R1的增大， 仅对uR1、uiS产生影响。 使uR1增大，uiS减小。
2-14 求输入电阻Rab
第五版题2-15；第四版2-13
u1
u1
R2
求图（a）的输入电阻Ri （题解）
解：外加电压u，如图(b)，有
Ri
R3
R1
u R1i1 u1 R1i1 u
u i1 i R3 u u R1 ( i ) u R3
（a）
2-3电源的等效变换
例2－8 求图2-14(a)电路中电流i 。
图2－14
解：可用电阻串并联公式化简电路。 具体计算步骤如下： 先求出3和1电阻串联再与4电阻并联的等效电阻Rbd
Rbd
4(3 1) 2 4 3 1
得到图(b)电路。再求出6和2电阻串联再与8并联 的等效电阻Rad
Rad
求单口网络的VCR方程,并画出单口的等效电路。
图2－8
解：在端口外加电流源i，写出端口电压的表达式
u u S R1 (iS i) R2 i ( R1 R2 )i u S R1iS
其中:
Ro i u oc
Ro R1 R 2 2 3 5 u oc u S R1i S 6V 2 2A 10V
图2－7
图2－7
解：为求电流i1和i3，可将三个并联的电流源等效为一个电 流源，其电流为
iS iS1 iS2 iS3 10A 5A 1A 6A
得到图(b)所示电路，用分流公式求得：
i1 G1 1 iS 6A 1A G1 G 2 G3 1 2 3
一、独立电源的串联和并联
根据独立电源的VCR方程和 KCL、KVL方程可得到以 下公式：
1．n个独立电压源的串联单口网络，如图2-4(a)所示，
就端口特性而言，等效于一个独立电压源，其电压等于各 电压源电压的代数和
uS uSk
k 1
n
(2 4)
图2－4
图2－4
uS uSk
k 1
例2－10 求图2-16(a)电路中电压u。
图2－16
解：(1)将1A电流源与5电阻的串联等效为1A电流源。20V 电压源与10电阻并联等效为20V电压源，得到图(b)电 路。