直接耦合电路 戴维南定理
电工电子技术基础知识点详解5-2-戴维南定理
代替
aI
aI
有无源源 二端 网络
++
UUOC –
RL
–
R0 b
+
R0
+
RL
Us
_
U –
等效电源
b
等效电源的US 就是有源二端网络的开路电压UOC，即将负载断开后 a 、b两端之间的电压
等效电源的内阻R0等于有源二端网络除源（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得 到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻
例1： 电路如图，已知U1=40V，U2=20V，R1=R2=4， R3=13 ， 试用戴维宁定理求电流I3。
a
a
U1 +
+ U2
–
–
I1
R1 I2
R2
I3 R3
R0 +
R3
I3
US
_
b 有源二端网络
b 等效电源
注意：“等效”是指对端口外等效 即用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变
a
U1 +
+ U2
–
–
R3
I3
I1
R1 I2
R2
U1 +
– R1
b
解：（1）断开待求支路，求等效电压源的电动势US
I U1 U2 40 20 2.5A
R1 R2
44
US= UOC= U2 + R2 I = 20V +2.5 4 V= 30V
U2+– I
a +
UOC
R2 – b
a
+ U1
I2
R3
R4
b
电工电子技术基础知识点详解5-1-戴维宁定理
戴维宁(1857-1927)在研究了基尔霍夫电路定律以及欧姆定律基础上，1883年，法国电信工程师戴维宁在法国物理杂志《理论和应用》发表了戴维南定理，用于分析求解复杂电路。
法国电信工程师戴维宁定理及其应用1. 二端网络的概念二端网络：具有两个出线端的部分电路。
有源二端网络无源二端网络R 4E 1 abR 5R 3E 2 +– R 2+– R 1 R 4E 1 abR 5R 3E 2 +– R 2+– R 1I 3 有源二端网络：二端网络中含有电源。
无源二端网络：二端网络中没有电源。
等效电源 2. 戴维宁定理任何一个线性有源二端网络，都可以等效为一个电压源。
+ U – R L I有源 二端 网络a b+U –R LaIbE +_ R 0 无源 二端 网络a babR 0有源 二端 网络a b+ U OC – 等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U OC 。
等效电源的内阻R 0等于有源二端网络中所有电源均除去后，所得到的无源二端网络的等效电阻。
理想电压源短路理想电流源开路例1：电路如图, 已知E 1=40V ，E 2=20V ，R 1=R 2=4Ω，R 3=13 Ω，试用戴维宁定理求电流 I 3 。
注意：“等效”是指对端口外等效即用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变。
E 1 I 1E 2 I 2R 2I 3R 3 + –R 1 + – abER 0 + _R 3abI 3等效电源有源二端网络解:（1）断开待求支路求等效电源的电动势 EA5.2A 4420402121=+-=+-=R R E E I E = U OC = E 2 + I R 2 = 20V +2.5 ⨯ 4 V= 30V 或：E = U OC = E 1 – I R 1 = 40V –2.5 ⨯ 4 V = 30VE 1 I 1E 2 I 2R 2I 3R 3+ – R 1 + – ab+U OC – E 1 E 2 R 2+ –R 1+ – a bI例1: 电路如图，已知E 1= 40V ，E 2= 20V ，R 1= R 2= 4Ω，R 3=13 Ω，试用戴维宁定理求电流I 3。
归纳总结戴维南定理
归纳总结戴维南定理一、教材分析1、教材的地位和作用。
本次课就是中等职业教育应用领域电子技术专业项目教学系列教材《电工技术项目教程》项目一重新认识电路中任务三分析电路中的《戴维南定理》。
戴维南定理就是精简繁杂电路的关键方法，特别适用于于谋繁杂电路中某一支路中电流或甩的情况，而且也就是电路分析中的一个广泛新颖的关键定理。
但是学生无法较好的认知其精髓，反而可以真的应用领域出来十分困难，深感无从下手。
如何消除学生的畏难情绪，深刻的认知该定理，并学会有效率地运用它，这就是教学中应突破的难点。
2、根据本次课的教学内容以及教学大纲的要求，结合学生现有的知识水平和理解能力，确定本次课的教学目标。
1）科学知识目标：a.掌握戴维南定理的内容；b.掌控用戴维南定理解某一条支路电流或电压的步骤，并能够娴熟应用领域至实际电路中。
2）能力目标：a.通过戴维南定理的教学，培养学生观察、猜想、归纳问题的能力，分析电路的能力.b.会用ewb仿真软件对戴维宁定理展开检验。
3）情感目标：a.培育学生较好的道德和个性品质。
b.调动学生探求新知的积极性，从而激发学生对该课程的学习的热情。
二、重点和难点1、重点：灵活运用戴维南定理来解决实际问题。
2、难点：戴维南定理等效电路参数（开路电压和输出耦合电阻）的确认。
三、教学方法和手段教学方法：本次课使用“设疑——讲授——仿真检验——例题——概括——练“六段式教学方法。
教学手段：多媒体教学、课件、仿真四、学情分析：1、不利：学生在前面己经系统的自学了化解繁杂直流电路的其它方法：支路电流法、叠加定理等。
对于本次课的内容《戴维南定理》的自学打下了一定的基础。
并且在课堂教学中应用领域ewb仿真软件对《戴维南定理》内容展开检验，能够使学生更加直观，更极易认知。
2、不利：学生的基础较弱，难以建立起知识间的.有效链接。
电类课程对于中职学生而言内容相对比较抽象，理论性太强。
教师在课堂上要注重引导、探究并且通过多种教学方法来启发学生对问题的分析思考、加深对定理的理解和实际应用。
直流电路测量(戴维宁定理)
应用需要进一步考虑。
03
总结词
戴维宁定理的应用范围有限，主要适用于线性含源一端口网络的单频稳
态电路，对于其他类型的电路可能需要其他方法进行分析。
戴维宁定理的重要性
简化电路分析
通过应用戴维宁定理，可以将复杂电 路简化为简单的一端口网络，大大简 化了电路分析的难度。
确定元件参数
总结词
戴维宁定理在电路分析中具有重要意 义，它不仅简化了电路分析的过程， 而且为确定元件参数提供了方便的方 法。
03
戴维宁定理的验证
验证实验的设计
实验目标
验证戴维宁定理在直流电路中的正确性。
实验原理
戴维宁定理指出，一个线性含源一端口网络，对其外部电路而言，可以用一个电 压源和电阻的串联组合等效，其中电压源的电压等于该一端口网络的开路电压， 电阻等于该一端口网络所有独立源置零后的等效电阻。
验证实验的设计
实验步骤
总结词
戴维宁定理是电路分析中的一个重要定理，它可以将复杂电路简化为一端口网 络，方便进行电路分析和计算。
戴维宁定理的应用范围
01
适用于线性含源一端口网络
戴维宁定理只适用于线性含源一端口网络，对于非线性或复杂多端口网
络，该定理不适用。
02
适用于单频稳态电路
戴维宁定理主要适用于单频稳态电路，对于瞬态或交流电路，该定理的
作性。
结合现代计算机技术和数值分 析方法，开发高效、精确的算 法和软件工具，用于求解戴维
宁定理相关问题。
戴维宁定理在其他领域的应用
01
将戴维宁定理应用于交流电路 分析，研究其在处理正弦波、 非正弦波等复杂信号方面的作 用。
02
探讨戴维宁定理在电子工程、 电力工程、通信工程等领域的 应用，提高相关系统的性能和 稳定性。
戴维南定理
节点①的电压 U1
1 22 / 21 43 43 U2 U2 V 22 / 21 22 4
此时的电源电压 US
1 86 / 85 171 171 U1 U1 V 86 / 85 86 8
所以
U 28 U US 10V 0.936V US 171
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为求 R ，将 (a)图ab端用短路线短接，并设短路电流为 o
i ，如图 4.15(b)所示。显然可得 sc
i2 0
i1 18 3A 6
isc i1 3i1 12A
故得
Ro uoc 12 1 isc 12
该单口的戴维南等效电路如图(c)所示。
返回
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结论
结点电压和支路电流均为各电源的一次函数，均 可看成各独立电源单独作用时，产生的响应之叠加。
=
两个电源共同作用 电压源单独作用
+
电流源单独作用
三. 几点说明
1. 2.
叠加定理只适用于线性电路。 一个电源作用，其余电源为零
返回
电压源为零—短路。 电流源为零—开路。
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3. 功率不能叠加(功率为电压和电流的乘积，为 电源的二次函数)。 4.
诺顿等效电路可由戴维南等效电路经电源等效变换 得到。诺顿等效电路可采用与戴维南定理类似的方法证 明。证明过程从略。
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例11
求图 (a)所示单口网络的诺顿等效电路。
返回
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解:
为求 isc 将单口网络从外部短路，并标明短路电流
isc 的参考方向，如图 (a)所示。由KCL和VCR求得
08戴维南和诺顿定理
4.3 戴维南定理和诺顿定理
(Thevenin’s Theorem and Norton’s Theorem)
一、 戴维南定理 二、 步骤 三、 求戴维南等效电路的方法 例题 四、诺顿定理 五、 最大功率传输定理
4.3 戴维南定理和诺顿定理
一、戴维南定理
对于任意一个线性含源二端网络NS，就其两个端钮a、b而 言，可以用一条实际电压源支路对外部进行等效，其中电压源
b
a +
NS
_uOC
b
a
N0
Req
b
戴维南等效电源的极性应与所求开路电压的 极性保持一致！
戴维南定理证明
4.3 戴维南定理和诺顿定理
Ia
a
+
替代
+
负
NS
U载
NS
U
_
I_
b
b4.3 戴维南定理和源自顿定理aIaa
+ 叠加
+
+
NS
U
I_
NS
U'=UOC +
N0
U"
_
I_
b
b
b
Req
U U U UOC ReqI
U '' OC
1 12 1 11
12
11
7 V
6
4.3 戴维南定理和诺顿定理
解
第一步：求开路电压Uoc。 方法：叠加定理 1、电压源单独作用，
1Ω
1Ω
a + 2Ω
1A 1Ω
+_ 1V 1Ω
Uoc
_
b
求U’oc。 UO' C
电路实验戴维南定理
1.有源二端网络开路电压 U ABO 的测量
在端点开路条件下，用电压表直接测量U ABO 的数值
2．有源二端网络除源后入端电阻RAB的测量
（1）直接测量法 将有源二端网络除源后，得到一无源二端网络，可直接 用欧姆表测量A、B两端点间的电阻。
I
。
SC
计算得： Rs U ABO
I SC
3.将电压源 U S和内阻 R（s 用电阻箱）串联构成戴维南
等效电路
4.测量戴维南等效电路带负载时外部特性 外接相同的负载电阻 RLB和其
中流过电流 I ' ，记录数据。
5. 验证戴维南定理 与有源二端网络带负载时测量结果（作为真值）相比 较，计算出相对误差。
四．仪器与器材
• 1．可调电压源DS-2B-11
1台
• 2．可调电流源DS-2B-12
1台
• 3．仪表板DS-2B-01
1台
• 4．实验底板DS-2B-02
1台
戴维南定理
一．实验目的
• 熟悉戴维南定理。 • 理解电路中“等效”的概念。 • 掌握戴维南等效电路参数的测量方法
二．实验原理
戴维南定理：一个线性有源二端网络AN，对外部而言，都可
以用一个电压源US和电阻RS串联的等效电路来代替。
电压源US等于原有源二端网络的开路电压（UABO）； 电阻RS等于原有源二端网络除源后的入端电阻（RAB）。
2．测量戴维南等效电路参数U S和Rs 1）测量有源二端网络开路电压
将上面电路中，负载电阻 RL去除(RL=∞)，测量有 源二端网络开路电压 U ABO ，即得到 U S 的数值
为：U S U ABO 。
戴维南定理和诺顿定理
戴维南定理和诺顿定理§4-3 戴维南定理和诺顿定理戴维南定理（Thev enin’s theorem ）是⼀个极其有⽤的定理，它是分析复杂⽹络响应的⼀个有⼒⼯具。
不管⽹络如何复杂，只要⽹络是线性的，戴维南定理提供了同⼀形式的等值电路。
在§2-4（输⼊电阻和等效电阻）⼀节中曾介绍过⼆端⽹络/也叫⼀端⼝⽹络的概念。
（⼀个⽹络具有两个引出端与外电路相联，不管其内部结构多么复杂，这样的⽹络叫⼀端⼝⽹络）。
含源单⼝（⼀端⼝）⽹络──内部含有电源的单⼝⽹络。
单⼝⽹络⼀般只分析端⼝特性。
这样⼀来，在分析单⼝⽹络时，除了两个连接端钮外，⽹络的其余部分就可以置于⼀个⿊盒⼦之中。
含源单⼝⽹络的电路符号：图中N ──⽹络⽅框──⿊盒⼦U单⼝松驰⽹络──含源单⼝⽹络中的全部独⽴电源置零，受控电源保留，（动态元件为零状态），这样的⽹络称为单⼝松驰⽹络。
电路符号：⼀、戴维南定理（⼀）定理：⼀含源线性单⼝⼀端⽹络N ，对外电路来说，可以⽤⼀个电压源和电阻的串联组合来等效置换，此电压源的电压等于端⼝的开路电压，电阻等于该单⼝⽹络对应的单⼝松驰⽹络的输⼊电阻。
（电阻等于该单⼝⽹络的全部独⽴电源置零后的输⼊电阻）。
上述电压源和电阻串联组成的电压源模型，称为戴维南等效电路。
该电阻称为戴维南等效电阻。
U任意负载任意负载U oc =U s求戴维南等效电路，对负载性质没有限定。
⽤戴维南等效电路置换单⼝⽹络后，对外电路的求解没有任何影响，即外电路中的电流和电压仍然等于置换前的值。
（⼆）戴维南定理的证明：1. 设⼀含源⼆端⽹络N 与任意负载相接，负载端电压为U ，端电流为I 。
2. 任意负载⽤电流源替代，取电流源的电流为I I S 。
⽅向与I 相同。
替代后，整个电路中的电流、电压保持不变。
下⾯⽤叠加定理分析端电压U 与端电流I 。
3. 设⽹络N 内的独⽴电源⼀起激励，受控源保留，电流源I S 置零，即ab 端开路。
这时端⼝电压、电流加上标（1），有4. I S 单独激励，⽹络N 内的独⽴电源均置零，受控电源保留，这时，含源⼆端⽹络N 转化成单⼝松驰⽹络N 0，图中端⼝电流、电压加上标（2），SU (1)=U ocI (1)=0有I R I R U eq S eq -=-=)2(I I I S ==)2( 应⽤叠加定理，得=+=-=+=I I I I I R U U U U eq oc )2()1()2()1( （1）可以看到，在戴维南等效电路中，关于ab 端的特性⽅程与（1）式相同。
电路分析基础戴维南定理和诺顿定理
基于单口网络输入电阻的概念而来。
i0 a
a
u0
N0
N0
2.2 短路电流法
基于单口网络的伏安特性而来。
b
+ u0 b
i0
u0 Req = i0
i
Req
u
i =0
u=0
Req =
开路电压u = uoc uoc 短路电流 isc = Req uoc
isc
uoc
u
a
b
uoc
0
isc
u0 (1 α) R2 i0
b
R1
i 1
i0 a u0
i1
R2
Req
b
X
解（续）
方法2：短路电流法求 Req
i2 + i1 = isc us i2 = R1
αus isc (α 1) R1
i2
R1
i 1
us
isc
i1 R2
isc = αi1
R2 αus uoc R1 Req (1 α ) R2 α u isc s (α 1) R1
北京邮电大学电路分析基础课件戴维南等效电阻的求解任何含源线性单口网络n指含有电源线性电阻及受控源的单口网络不论其结构如何复杂就其端口特性来说都可以用一个电压源与电阻的串联支路等效替代
§3-4 戴维南定理和诺顿定理
北京邮电大学电子工程学院
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内容提要
戴维南定理
戴维南等效电阻的求解
诺顿定理
X
回忆等效问题
4V
isc
-
isc
R eq
X
例题4 图(a)所示电路是晶体管放大电路的直流通路。 已知 I = I + I ，I = β I ，U = 0.7V。试计算直流工作 I B 和 UCE 。 点各电量 I C， U R R I 解 将图（a）改画为图（b） 。 I B C 求出BD以左的戴维南等效电路。 E
戴维南定理教案演示文稿
戴维南定理教案演示文稿第一章：戴维南定理简介1.1 定理的提出介绍戴维南定理是由哪位科学家提出的，以及提出的时间背景。
强调戴维南定理在电路分析中的重要性和应用范围。
1.2 定理的表述给出戴维南定理的数学表述和公式。
解释定理中的各个参数和变量的含义。
1.3 定理的应用范围讨论戴维南定理适用的电路类型和条件。
举例说明戴维南定理不适用于某些特殊情况。
第二章：戴维南定理的证明2.1 定理的直观证明通过电路图和实际测量数据分析戴维南定理的直观证明。
强调定理的直观性和直观证明的重要性。
2.2 定理的数学证明介绍戴维南定理的数学证明过程和方法。
解释定理的推导过程和逻辑关系。
2.3 定理的证明技巧讨论在应用戴维南定理时需要注意的证明技巧和细节。
举例说明如何正确应用定理进行电路分析。
第三章：戴维南定理的应用实例3.1 电路分析实例一提供一个具体的电路图，使用戴维南定理进行分析。
解释定理在解决电路问题时的具体应用步骤。
3.2 电路分析实例二提供另一个电路图，使用戴维南定理进行分析。
强调定理在不同电路分析中的灵活性和普适性。
3.3 电路分析实例三提供第三个电路图，使用戴维南定理进行分析。
讨论定理在实际工程中的应用价值和限制条件。
第四章：戴维南定理的扩展和推广4.1 定理的扩展形式介绍戴维南定理的一些扩展形式和变体。
解释扩展形式的特点和应用范围。
4.2 定理在其他领域的应用探讨戴维南定理在其他工程领域中的应用情况。
强调定理的广泛影响和参考价值。
4.3 定理的研究现状和未来展望介绍戴维南定理目前的研究现状和进展。
展望戴维南定理在未来研究和发展中的潜在方向和应用领域。
第五章：戴维南定理的练习题和解答5.1 练习题一提供一道与戴维南定理相关的练习题，要求学生解答。
强调解题的关键点和注意事项。
5.2 练习题二提供另一道与戴维南定理相关的练习题，要求学生解答。
鼓励学生运用定理和分析技巧进行问题解决。
5.3 练习题解答提供练习题的详细解答过程和答案。
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直接耦合电路戴维南定理
直接耦合电路是电子电路中常见的一种电路结构，其特点是输入信号直接通过电容或电感等元件与输出信号相连，没有经过放大器的中间过程。
在直接耦合电路中，戴维南定理是一种重要的分析方法，可以帮助我们简化电路的计算和分析过程。
戴维南定理，又称为戴维南等效电路定理，是法国电气工程师戴维南（Jean-Baptiste Davenan）于1851年提出的。
它是基于电路的供电电压和电流的线性关系，通过将电路中的各个元件替换为等效电路，从而简化电路的分析和计算。
在直接耦合电路中，戴维南定理可以帮助我们解决以下问题：
1. 简化电路计算：直接耦合电路通常包含多个元件，如电容、电感、电阻等，而这些元件之间的相互作用会使电路分析变得复杂。
戴维南定理通过等效电路的方法，将电路中的多个元件简化为一个等效元件，从而简化了电路的计算。
2. 分析电路的频率特性：在直接耦合电路中，不同频率的信号对电路的响应有所不同。
戴维南定理可以帮助我们分析电路对不同频率信号的响应特性，从而优化电路设计。
3. 确定电路的输入和输出特性：直接耦合电路通常有输入和输出信号，通过戴维南定理，我们可以确定电路的输入和输出特性，如输
入阻抗、输出阻抗、增益等。
在使用戴维南定理进行直接耦合电路分析时，一般的步骤如下：
1. 将电路中的各个元件替换为其等效电路。
例如，电容可以用短路替代，电感可以用开路替代。
2. 根据戴维南定理，将电路中的多个等效元件简化为一个等效元件，如电阻。
3. 根据等效电路的特性，进行电路分析和计算。
可以使用电路定理，如欧姆定律、基尔霍夫定律等，来进一步简化分析过程。
4. 根据分析结果，确定电路的输入和输出特性，如增益、频率响应等。
需要注意的是，戴维南定理是在一定的假设条件下成立的。
首先，电路必须是线性的，即电路的特性不随电压或电流的大小而改变。
其次，戴维南定理要求电路中的元件是稳定的，即其特性不随时间的变化而改变。
总结起来，戴维南定理是直接耦合电路分析中的一种重要方法，可以帮助我们简化电路的计算和分析过程。
通过将电路中的各个元件替换为等效电路，从而简化了电路的分析和计算。
在使用戴维南定理进行电路分析时，需要满足一定的假设条件，才能得到准确的分
析结果。