用戴维南定理分析含受控源电路的两种求解方法

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4第二章-3戴维南定理诺顿定理

4第二章-3戴维南定理诺顿定理
E+ _
I5
R5
E2V R 0 24 Ω
(3)画出等效电路,求未知电流I5
R0
+ E
_
I5
R5
E = Uoc = 2V R0=24
R5 10 时
E
2
I5 R0R5 24 10
0.059 A
第12页,共45页。

4
+
8V _
D
C_ +
A
50 10V
4
RL
U
33
5
E
B
1A
求:U=?
第13页,共45页。
第41页,共45页。
对P求导:
P 0
P max
RL
最大功率匹 配条件
第42页,共45页。
注 (1) 最大功率传输定理用于一端口电路给定,
负载电阻可调的情况; (2) 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,因此当负载获取最大 功率时,电路的传输效率并不一定是50%; (3) 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.
一、戴维宁定理
任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E 的理
想电压源和内阻 R0 串联的电源来等效代替。
有源 二端 网络
aI
+
U –
RL
b 等效电源
R0 +
E_
aI
+
U
RL

b
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(上图是RL)的电压、电流不变。
第4页,共45页。
路电压Uoc,电压源方向与所求开路电压方向有关。计算 Uoc的方法视电路形式选择前面学过的任意方法,使易于计

电路实验 戴维南定理和有源二端网络的研究

电路实验  戴维南定理和有源二端网络的研究

电工实验—06戴维南定理验证和有源二端网络的研究一. 实验目的1. 用实验方法验证戴维南定理2. 掌握有源二端网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法,并了解各种测量方法的特点3. 证实有源二端网络输出最大功率的条件二. 实验原理与说明 1. 戴维南定理一个含独立电源,受控源和线性电阻的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替,其等效源电压等于此二端网络的开路电压,其等效内阻是二端网络内部各独立电源置零后所对应的不含独立源的二网络的输入电阻(或称等效电阻)如图6-1所示。

图6-1 戴维南等效电路OC图6-2 有源二端网络的开路电压OC U 和入端等效电阻i RU OCb图6-3 直接测量OC U2. 开路电压的测定方法 (1) 直接测量法当有源二端网络的入端等效电阻i R 与万用表电压档的内阻V R 相比可以忽略不计时,可以用电压表直接测量该网络的开路电压OC U 。

如图6-3所示。

(2) 补偿法当有源二端网络的入端电阻i R 较大时,用电压表直接测量开路电压的误差较大,这时采用补偿法测量开路电压则较为准确。

图6-4中虚线框内为补偿电路,'S U 为另一个直流电压源,可变电阻器P R 接成分压器使用,G 为检流计。

当需要测量网络A 、B 两端的开路电压时,将补偿电路'A 、'B 端分别与A 、B 两端短接,调节分压器的输出电压,使检流计的指示为零,被测网络即相当于开路,此时电压表所测得的电压就是该网络的开路电压OC U 。

由于这时被测网络不输出电流,网络内部无电压降测得的开路电压数值较前一种方法准确。

图6-4 补偿法测量开路电压3. 入端等效电阻i R 的测定方法(1) 外加电源法将有源二端网络内部的独立电压源Us 处短接,独立电流源Is 处开路,被测网络成为无独立源的二端网络,然后在端口上加一给定的电源电压"S U ,测量流入网络的电流I ,如图6-5所示。

第二章 戴维南定理诺顿定理

第二章 戴维南定理诺顿定理

6
+

R0 + E –
b
Rx
无源 二端 网络
a R b + _E a
a 无源二端网络可 化简为一个电阻 b 电压源 (戴维宁定理)
有源 二端 网络
a
b
R0 b a
IS R0
有源二端网络可 化简为一个电源 电流源 (诺顿定理)
b
一、戴维宁定理
任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E 的理想电压源和内阻 R0 串联的电源来等效代替。 a I a I + 有源 + R0 RL U 二端 U RL + – E _ 网络 – b 等效电源 b
例 R1 I5 R2
R5
等效电路
R3 E
+ _
R4
R1
+ _
R2
I5 R5
E
R3
已知:R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 E=10V 求:当 R5=10 时,I5=?
R4
有源二端 网络
(1)求有源二端网络的开端电 压Uoc
(2)求对应无源网络的等效 电阻 R0(电压源短路,电流源 开路)
对P求导: 0
P max
RL
2 ( R R ) 2 RL ( R0 RL ) ' 2 0 L P uoc 0 4 ( R0 RL )
RL Req
最大功率 匹配条件
Pmax
u 4 Req
2 oc

(1) 最大功率传输定理用于一端口电路给定, 负载电阻可调的情况; (2) 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,因此当负载获取最大 功率时,电路的传输效率并不一定是50%;

电路与电工基础项目38 含受控源电路的分析

电路与电工基础项目38  含受控源电路的分析
11
• 3.最大功率传输定理:当负载电阻等 于内电阻,负载获得最大输出功率;最 大输出功率为
Pmax
U 2oc 4Req
12
b
(c)
b
(d)
图3-29 例3-19电路图
• 例题3-19 求图3-29(a)所示电路的等效电阻。 • 解: 对最左边支路进行电源变换得图3-29(b),再
将图3-29(b)进行电源变换后得图3-29(c)电路,图 3-29(c)电路端口加电压U后,求端口电流I与电压U 的关系。 U (5 1.2)I 1.8I 8I
运用。了解替代定理、诺顿定理 • 掌握受控源的概念,能进行含受控源的简单电路的分析。 【技能目标】
1.能熟练应用叠加定理、戴维南定理测量电路中的电流、电 压和功率。 2.含受控源电路的电压电流的测量。
【课时安排】12课时。
2
项目3.8 含受控源电路的分析
3.8.1 含受控源电路的特点分析 3.8.2 受控源电路实例
所以该单口网络等效电阻为
U R0 I 8
• 温馨提示:
• 对于含受控源(无独立源)单口网络求等效电 阻的方法可归纳为:首先在端口处外加理想电 压源,电压为U,从而引起端口输入电流I。然 后根据KVL、KCL及欧姆定理列写电路方程 ,整理后找出U与I的比值,从而求得等效电阻 。对于较复杂的电路,可对电路进行等效简化 后再求等效电阻。注意简化电路时应保留控制 支路,以免造成解题的困难。
3.8.1 含受控源电路的特点分析
• 受控源电路的特点可以简要归纳为: • (1)受控电压源和电阻的串联组合与受控电流源和电阻
的并联组合,可以像独立电源一样进行等效变换。但在 变换过程中,必须保留控制量所在的支路; • (2)应用网络方程法分析计算含有受控源的电路时,受 控源可以按独立电源处理,但在网络方程中,要将受控 源的控制量用电路变量来表示。在节点电压方程中,控 制量用节点电压表示;在回路方程中,控制量用回路电 流来表示; • (3)用叠加定理求独立电源单独作用的电压、电流时, 受控源要全部保留。同样,用戴维南定理求网络的等效 电阻时,受控源也要全部保留; • (4)含受控源的二端电阻网络,其等效电阻可能为负值 。等效电阻为负值,表明该网络向外部电路发出能量。

戴维南定理对含受控源电路的新分析法

戴维南定理对含受控源电路的新分析法

戴维南定理对含受控源电路的新分析法
贺汉平;汤放奇
【期刊名称】《湖南工业大学学报》
【年(卷),期】2000(014)004
【摘要】讨论了当线性有源二端网络中含有受控源,且控制量在外部电路时,仍
然可以应用戴维南定理或诺顿定理分析,从而扩展了戴维南定理和诺顿定理的应用。

【总页数】3页(P29-30,46)
【作者】贺汉平;汤放奇
【作者单位】株洲市职工大学,湖南株洲 412000;长沙电力学院,湖南长沙410076
【正文语种】中文
【中图分类】TM13
【相关文献】
1.戴维南定理和诺顿定理在含受控源电路中的应用 [J], 汤放奇;王进;张艳平
2.用戴维南定理分析含受控源电路的两种简便方法 [J], 刘宝华
3.运用戴维南定理对含受控源电路的求解及分析 [J], 李光;
4.用戴维南定理分析含受控源电路的两种求解方法 [J], 丁惠忠
5.应用戴维南定理分析含受控源电路一种新的教学方法的探讨 [J], 韩范
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含受控源网络戴维宁等效电路的一种求解方法

含受控源网络戴维宁等效电路的一种求解方法

含受控源网络戴维宁等效电路的一种求解方法王其红【摘要】提出了含受控源网络戴维宁等效电路的一种求解方法.该法尤其适用于受控源控制量为端口变量或可将受控源控制量方便转移为端口变量的含受控源网络的戴维宁等效电路的计算.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2003(025)004【总页数】2页(P30-31)【关键词】戴维宁等效电路;受控源;控制量【作者】王其红【作者单位】江苏工业学院,江苏,常州,213016【正文语种】中文【中图分类】工业技术第 25 卷第 4 期 2003 年 8 月电气电子教学学报JOURNAL OF EEEVol.25No.4Aug.2003 含受控源、网络戴维宁等效电路的一种求解方法王其红(江苏工业学院江苏常州 213016)摘要:提出了含受控源网络戴维宁等效电路的一种求解方法.该法尤其适用于受控源控制量为端口变量或可将受控源控制盘方便转移为端口变量的含受控源网络的戴维宁等效电路的计算.关键词:戴维宁等效电路;受控源;控制量中图分类号, TM13文’由标识码:A文章编号:1008-0686(2003)04 -0030-02 A Solutionof Thevenin'sEquivalent CircuitoftheNetwork ContainingControlled Source WANGQi-hong (JiangSu IndustryInstitute,Changzhou.213016,China) Abstract: ThispaperraisesthesolutionofThevenin'sEquivalentcircuitofthenetowrkconta iningcon­trolledsource.Thism ethodisespeciallysuitableforsolutionofThevenin’sequiv alentcircuitofthene­ towrk containing controlledsource when controlvariable canbeconvenientlyex pressedasport currentorportvoltage.Keywords: Thevenin’sequivalent circuit ;controlled source ;controlvariable 1概述戴维宁定理是线性网络分析中的一个重要定理。

电路实验报告戴维南定理

电路实验报告戴维南定理

电路实验报告戴维南定理(文章一):验证戴维南定理实验报告(一)、实验目的1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,加深对该定理的理解。

2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

(二)、原理说明1. 任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。

戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻。

诺顿定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流ISC,其等效内阻R0定义同戴维南定理。

Uoc(Us)和R0或者ISC(IS)和R0称为有源二端网络的等效参数。

2. 有源二端网络等效参数的测量方法(1) 开路电压、短路电流法测R0 在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流Isc,则等效内阻为如果二端网络的内阻很小,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,因此不宜用此法。

(2) 伏安法测R0 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图3-1所示。

根据外特性曲线求出斜率tgφ,则内阻图3-1也可以先测量开路电压Uoc,再测量电流为额定值IN时的输出端电压值UN,则内阻为(3) 半电压法测R0 如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压的一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。

图3-2(4) 零示法测UOC 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表直接测量会造成较大的误差。

为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图3-3所示。

零示法测量原理是用一低阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。

戴维南定理小结

戴维南定理小结

i
us 10V 6V 2Ω N
图4
图3
5.如图7所示一端口电路,则图中所示电流I的值为 ( )A。 6.如图8所示一端口电路,则端口a、b的输入电阻为( )Ω 。
2A 3A U 2Ω 3Ω 5Ω b 图7 图8 5Ω I a 3Ω 3Ω
7.如图9所示电路中2Ω电阻的吸收功率P等于( )W 8.如图10所示一端口电路,则端口电压U的值为( )V
练习1、下图电路中求电流i 。
例题2、求图示电路的戴维南等效电路。
解:①求开路电压uoc : 端口开路时,i =0, 所以, uoc =10V。
②求戴维南等效电阻Re q :见右上图。端口加电源激励u,产生电流i’。
u 2000 i'500 i 1500 i' u Req 1500 i'
uoc 2 1 un 6 V
回路法:
uoc 1 2 10 (1 1) 1 6 V
2o 求戴维南等效电阻Re q : 一端口内所有独立源置零后,可得: Re q =3Ω 所以,原电路可等效为右图电路。 ②接上外电路,求i L : 6 iL 1.2 A 3 2 很显然,戴维南定理非常适合求某一条支路的电压或电流。
20Ω
图6
1.电路如图1所示,则: U _____V (1 ) (2)元件吸收的功率为_________。
AB
2. 电路如图2所示,则a、b两端间等效电阻Rab=___。
3.电路如图3所示,则电流源吸收功率为 电压源发出功率为 W。
4.电路如图4所示,网络N吸收的功率为

W,
W。
Is
4A 2A
2Ω 2A
U
2V
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用戴维南定理分析含受控源电路的两种求解方法
戴维南定理是一种用于求解包含受控源电路的方法,可以用来简化电路分析过程。

它基于两个重要的原理:戴维南定理一和戴维南定理二、在本文中,将分析使用戴维南定理解决含有受控源电路的两种方法。

第一种方法是直接应用戴维南定理。

这种方法的核心思想是将受控源看作是独立的源,然后使用戴维南定理对电路进行分析。

具体步骤如下:
1.将受控源替换为一个等效的独立源,其大小由受控元件的传输函数决定。

2.对电路进行划分,将分析对象划分为两个不同的部分:一个是受控源所控制的部分,另一个是受控源所控制的部分。

3.对两个部分分别应用戴维南定理进行分析。

对于受控源所控制的部分,把受控源替换为等效独立源,并求解得到电流或电压。

对于受控源所控制的部分,保持原样进行分析。

4.最后,根据受控源的传输函数,利用以上步骤中得到的结果计算出受控源的电流或电压。

这种方法的优点是能够直接应用戴维南定理进行分析,简化了原电路的复杂性。

但是,该方法的缺点是需要进行额外的计算来确定受控源的等效独立源。

第二种方法是使用戴维南定理的回路剪切法。

该方法是将受控源的作用进行回路剪切,然后通过引入未知变量进行分析。

具体步骤如下:
1.对电路中的其中一回路进行剪切,将受控源切断。

2.在切断处引入未知变量,例如电流或电压。

3.根据戴维南定理,建立剪切处的电压或电流方程,利用已知条件进行求解。

4.利用未知变量的值,通过受控源的传输函数计算出受控源的电流或电压。

5.重复以上步骤,对每一个回路进行剪切,建立方程并解析。

这种方法的优点是可以直接应用戴维南定理,同时通过引入未知变量对电路进行分析。

而缺点是需要进行多次剪切和建立方程的过程,会增加计算的复杂性。

综上所述,戴维南定理是一种用于分析含有受控源电路的有效方法。

根据具体的电路情况和分析需求,可以选择直接应用戴维南定理或使用回路剪切法进行分析。

无论采用哪种方法,戴维南定理都能够简化电路分析过程,提高分析效率。

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