§3.3叠加定理 §3.4戴维宁定理

3. 有源二端网络 ：内部
含有电源的二端网络。 含有电源的二端网络。
图 3-9 二端网络
二、戴维宁定理 戴维宁定理
任何一个线性有源二端电阻网络，对外电路来说， 任何一个线性有源二端电阻网络 ， 对外电路来说 ， 总可以 相串联的模型来替代。 用一个电压源 E0 与一个电阻 R0 相串联的模型来替代。电压源 的电动势 E0 等于该二端网络的开路电压，电阻 R0 等于该二端 等于该二端网络的开路电压， 网络中所有电源不作用时(即令电压源短路、电流源开路) 网络中所有电源不作用时 ( 即令电压源短路 、 电流源开路 ) 的等 效电阻(叫做该二端网络的等效内阻) 该定理又叫做等效电压 效电阻 ( 叫做该二端网络的等效内阻 ) 。 该定理又叫做 等效电压 源定理。 源定理。
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第三节 叠加定理
一、叠加定理的内容 二、应用举例
内容：当线性电路中有几个电源共同作用时， 一、内容：当线性电路中有几个电源共同作用时，各支路的电 或电压) 流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流 或电压)的代数和(叠加) (或电压)的代数和(叠加)。 二、在使用叠加定理分析计算电路时应注意以下几点: 在使用叠加定理分析计算电路时应注意以下几点 1) 叠加定理只能用于计算线性电路 线性电路( (1) 叠加定理只能用于计算线性电路(即电路中的元件均 为线性元件) 的支路电流或电压( 为线性元件 ) 的支路电流或电压 ( 不能直接进行功率的叠加计 算)； (2)电压源不作用时应视为短路 电流源不作用时应视为开 )电压源不作用时应视为短路,电流源不作用时应视为开 保留其内阻) 路 (保留其内阻) ； (3)叠加时要注意电流或电压的参考方向 正确选取各分量 )叠加时要注意电流或电压的参考方向,正确选取各分量 的正、 的正、负号 。
图 3-14 例题 3-5
解：(1) 将 R5 所在支路开路去掉，如图 3-15 所示，求开路电 ) 所在支路开路去掉， 所示， 压 Uab：
E I1 = I 2 = =1A R1 + R2
E I3 = I4 = =1A R3 + R4
Uab = R2I2 −R4I4 = (5 − 4)V = 1 V = E0
图 3-15 求开路电压 Uab
所示， (2) 将电压源短路去掉，如图 3-16 所示，求等效电阻 Rab： ) 将电压源短路去掉， Rab = (R1∥R2) + (R3∥R4) = (1.875 + 2 )Ω = 3.875 Ω = R0 所示， (3) 根据戴维宁定理画出等效电路，如图 3-17 所示，求电阻 ) 根据戴维宁定理画出等效电路， R5 中的电流 E0 1 I5 = = ）A = 0.25 A （ R0 + R5 4
图 3-16 求等效电阻 Rab
图 3-17 求电阻 R 中的电流 I
1、课堂练习戴维宁定理应用的有关习题 、 2、讲解习题 、
思考题
1.一个无源二端网络的戴维南等效电路是什？如何 求有源二端网络的戴维南等效电路？
2.在什么条件下有源二端网络传输给负载电阻功率 最大？这时功率传输的效率是多少？
板书内容
R3 ′ ′ I2 = I1 = 5A R2 + R3
I'3 = R2 I 1' = 1A R 2 + R3
(2) 当 电 源 E2 单 独 作 用时 ， 将 E1 视 为 短 路 ， 设 R13 ) =R1∥R3 = 1.43 Ω， 则 E2 17 I 2'' = A=7A = R2 + R13 2.43 R3 I 1'' = I 2'' = 5 A R1 + R3 R1 I 3'' = I 2'' = 2 A R1 + R3 共同作用时(叠加) (3) 当电源 E1、E2 共同作用时(叠加)，若各电流分量与原 ) 电路电流参考方向相同时，在电流分量前面选取“ 号 反之， 电路电流参考方向相同时， 在电流分量前面选取“+”号， 反之， 则选取“ 则选取“−”号： I1 = I1′− I1″ = 1 A;I2 = − I2′ + I2″ = 2 A;I3 = I3′ + I3″ = 3 A −
三、应用举例
【例 3-3】如图 3-8(a) 所示电路，已知 E1 = 17 V，E2 = 17 】 ( ) 所示电路， ， V，R1 = 2 Ω，R2 = 1 Ω，R3 = 5 Ω，试应用叠加定理求各支路电 ， 流 I1 、 I2 、 I3 。路， 解：(1) 当电源 E1 单独作用时，将 E2 视为短路，设 R23 = ) R2∥R3 = 0.83 Ω。 则 E1 17 I 1' = A=6A = R1 + R23 2.83
§3-3 叠加定理 引入并复习 与支路电流法进行比较 授课内容 内容： 内容： 在线性电路中, 当有两个或两个以上的独立电源作用时, 则任意支路的电流或电压, 在线性电路中 当有两个或两个以上的独立电源作用时 则任意支路的电流或电压 都可以认为是电路中各个电源 单独作用而其他电源不作用时, 在该支路中产生的各电流分量或电压分量的代数和。 单独作用而其他电源不作用时 在该支路中产生的各电流分量或电压分量的代数和。 举例： 举例： 例1： ： 例2： ： 见课本 注意】 【注意】 1）只能用来计算线性电路的电流和电压 对非线性电路 叠加定理不适用。 ）只能用来计算线性电路的电流和电压, 对非线性电路, 叠加定理不适用。 2）叠加时要注意电流和电压的参考方向 求其代数和。 ）叠加时要注意电流和电压的参考方向, 求其代数和。 3）化为几个单独电源的电路来进行计算时 所谓电压源不作用 就是在该电压源处用短路代替 电流源不作用 ）化为几个单独电源的电路来进行计算时, 所谓电压源不作用, 就是在该电压源处用短路代替, 电流源不作用, 就是在该电流源处用开路代替。 就是在该电流源处用开路代替。 4）不能用叠加定理直接来计算功率。 ）不能用叠加定理直接来计算功率。 §3-4 戴维宁定理 名词解释： 名词解释： 二端网络 开路电压 输入电阻
E1 − E 2 0.8 I1 = A=2A = R1 + R2 0.4
图 3-11 求开路电压 Uab
Uab = E2 + R2I1 = （6.2 + 0.4）V = 6.6 V = E0 ）
(2) 将电压源短路去掉 ， 如图 ) 将电压源短路去掉， 3-12 所示，求等效电阻 Rab： 所示， Rab = R1∥R2 = 0.1 Ω = R0
图 3-12 求等效电阻 Rab
(3) 画出戴维宁等效电路 ， 如 ) 画出戴维宁等效电路， 所示， 图 3-13 所示，求电阻 R 中的电流 I ：
E0 6.6 I= A=2A = R0 + R 3.3
图 3-13 求电阻 R 中的电流 I
所示的电路， 【例3-5】如图 3-14 所示的电路， 】 已知 E = 8 V，R1= 3 Ω，R2 = 5 Ω ， ， R3 = R4 = 4 Ω，R5 = 0.125 Ω，试应用 戴维宁定理求电阻 R5 中的电流 I 。
• 戴维宁定理的主要内容 • 含独立源的线性二端电阻网络, 对其外部而言 都可以用电压 含独立源的线性二端电阻网络 对其外部而言, 源和电阻串联组合等效代替 • (1)该电压源的电压等于网络的开路电压 该电压源的电压等于网络的开路电压 • (2)该电阻等于网络内部所有独立源作用为零情况下的网络的 该电阻等于网络内部所有独立源作用为零情况下的网络的 等效电阻 • 三、举例： 举例： • 1、 2见课本第 见课本第46页 例1、例2见课本第46页 • • • • • • • • • 四、小结 （1）用戴维宁定理解题的步骤 ） （2）比较支路电流法、叠加定理、戴维宁定理的区别与联系 ）比较支路电流法、叠加定理、 布置作业： 五、布置作业： 习题（ 电工基础》 版周绍敏主编 版周绍敏主编） 习题（《电工基础》第2版周绍敏主编） 4．问答与计算题（3）、（ ）。 ）、（4）。 ．问答与计算题（ ）、（ 3．填充题（7）、（ ）。 ）、（8）。 ．填充题（ ）、（ 4．问答与计算题（5）、（ ）。 ）、（6）。 ．问答与计算题（ ）、（ 习题册
第四节 戴维宁定理
一、二端网络的有关概念 二端网络的有关概念 二、戴维宁定理 戴维宁定理
一、二端网络的有关概念 1. 二端网络 ：具有两个引出端与外电路相连的网络。又叫 具有两个引出端与外电路相连的网络。
做一端口网络。 做一端口网络。
2. 无源二端网络 ： 内部
不含有电源的二端网络。 不含有电源的二端网络。
所示电路， 【例 3-4】如图 3-10 所示电路，已知 E1 = 7 V，E2 = 6.2 V， 】 ， ， R1 = R2 = 0.2 Ω，R = 3.2 Ω，试应用戴维宁定理求电阻 R 中的电 流I 。
图 3-10 例题 3-4
解:(1) 将 R 所在支路开路去 ( ) 所示， 掉，如图 3-11 所示，求开路电压 Uab ：
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一、课题： 课题： 第三节 叠加定理 第四节 戴 维 南 定 理 教学目的和要求： 二、教学目的和要求： 1、 理解叠 加 定 理 2、 会用叠 加 定 理分析电路。 3、 理解戴维南定理 4、会用戴维南定理分析电路 教学重点： 三、教学重点： 1、叠 加 定 理的内容 2、戴维南定理的内容 教学难点： 四、教学难点： 1、使用叠 加 定 理时的注意事项 2、等效电阻的计算 五、课型及教法提示 课堂讲授、通过复习基尔霍夫定律引入本次课。 六、教具及教学手段 引导式及启发式教学 课的进程和内容(接下页 接下页) 七、课的进程和内容 接下页