叠加定理戴维南定理和诺顿定理课件.ppt

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1、课前回顾一、基尔霍夫定律一、基尔霍夫定律二、电压源和电流源二、电压源和电流源 掌握掌握叠加原理、戴维南定理和诺顿定律学学 习习 目目 标标3 五、叠加原理五、叠加原理叠加原理：对于线性电路线性电路，任何一条支路的电流或某个元件两端的电压，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流或电压的代数和。4E E2 2单独作用时单独作用时(c)(c)图图)E E1 1 单独作用时单独作用时(b)(b)图图)5同理:6 叠加原理只适用于线性电路。不用电源的处理：E=0，即将E 短路；Is=0，即将 Is 开路。线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，但功率P不能用叠加

2、原理计算。例：解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考 方向相反时，叠加时相应项前要带负号。注意事项：注意事项：(l)已知已知I5=1A，求各支路电流和电压源电压，求各支路电流和电压源电压US。解解：由：由后向前推算：后向前推算：1A3A4A4A8A80V(2)若已知若已知US=120V，再求各支路电流。，再求各支路电流。1A3A4A4A8A80V解解：当当US=120V时时，它它是是原原来来电电压压80V的的1.5倍倍，根根据据线线性性 电电路路齐齐次次性性可可以以断断言言，该该电电路路中中各各电电压压和和电电流流均均增增加加 到到1.5倍，即倍，即

3、120V12A6A6A4.5A1.5A（3）电路）电路如如图所图所示。若已知：示。若已知：图图23 试用叠加定理计算电压试用叠加定理计算电压u。解：画出解：画出uS1和和uS2单独作用的电路，如图单独作用的电路，如图(b)和和(c)所示，所示，分别求出：分别求出：根据叠加定理根据叠加定理 代入代入uS1和和uS2数据，分别得到：数据，分别得到：练习1：求电压U.812V3A+632+U83A632+U(2）812V+632+U(1)画出分电路图12V电源作用：3A电源作用：解练习2：10V2Au2332求电流源的电压和发出的功率10VU（1）23322AU（2）2332画出分电路图为两个简单电

4、路10V电源作用：2A电源作用：六、戴维南定理六、戴维南定理和诺顿和诺顿定理定理工工程程实实际际中中，常常常常碰碰到到只只需需研研究究某某一一支支路路的的电电压压、电电流流或或功功率率的的问问题题。对对所所研研究究的的支支路路来来说说，电电路路的的其其余余部部分分就就成成为为一一个个有有源源二二端端网网络络，可可等等效效变变换换为为较较简简单单的的含含源源支支路路(电电压压源源与与电电阻阻串串联联或或电电流流源源与与电电阻阻并并联联支支路路),),使使分分析析和和计计算算简简化化。戴戴维维南南定定理理和和诺诺顿顿定定理理正正是是给给出出了了等等效效含含源源支支路路及及其其计计算算方法。方法。1

5、5二端网络的概念：无源二端网络：二端网络中没有电源。二端网络：具有两个出线端的部分电路。b ba aE E+R R1 1R R2 2R R3 3R R4 4无源二端网络 16有源二端网络：二端网络中含有电源。b ba aE E+R R1 1R R2 2I IS SR R3 3有源二端网络 17abRab无源二端网络+_ER0ab电压源（戴维南定理）电流源（诺顿定理）ab有源二端网络abISR0无源二端网络可化简为一个电阻有源二端网络可化简为一个电源1.戴维南定理任任何何一一个个线线性性含含源源一一端端口口网网络络，对对外外电电路路来来说说，总总可可以以用用一一个个电电压压源源和和电电阻阻的的串

6、串联联组组合合来来等等效效置置换换；此此电电压压源源的的电电压压等等于于外外电电路路断断开开时时端端口口处处的的开开路路电电压压E，而而电电阻阻等等于一端口的输入电阻（或等效电阻于一端口的输入电阻（或等效电阻R0）。AabiuiabR0E+-u19等效电源的电动势E 是有源二端网络的开路电压U0，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 中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流理想电压源短路，理想电流源开路源开路）后所得到的无源二端网络 a、b两端之间的等效电阻。I例Uocab+Req515V-+(1)求开路电压Uoc(2)求等效电阻Req1010+20V+U

7、0Cab+10V21例1-2 用戴维南定理求解例题1-1即图1-4的电路中流过R3的电流。解：将图l-4的电路重画于图1-9(a)，2223设该电路中的电流为，则(式中负号说明方向与假设方向相反)根据图1-7(d)，等效电压源的内阻R，为该电路a、b两点之间的等效电阻Rab，即24据图1-7(b)，可以很容易求得电阻R3的电流为：252、诺顿定理：任何一个含源线性二端网络都可以等效成为一个理想电流源和内阻并联的电源。2、诺顿定理26 图中等效电源的电流S等于该含源二端网络的短路电流。内阻R0则等于该二端网络中所有电源都为零时的两个输出端点之间的等效电阻，称为诺顿电阻。27 以图1-10的等效电

8、路为例，其电流为：从上面的讨论可看出，一个含源线性二端网络既可用戴维南定理化为等效电压源，也可以用诺顿定理化为等效电流源。它们对外电路是等效的，其关系为：例:求电流I。12V210+24Vab4I+(1)求短路电流IscI1=12/2=6A I2=(24+12)/10=3.6AIs=-I1-I2=-3.6-6=-9.6A解IscI1 I2(2)求等效电阻ReqR0=10/2=1.67(3)诺顿等效电路:R0210ab应 用 分流公式4Iab-9.6A1.67I=2.83A例：求图中二端网络例：求图中二端网络的诺顿等效电路。的诺顿等效电路。解：为求解：为求isc，将二端网络，将二端网络从外部短路，并标明短路电流从外部短路，并标明短路电流isc 的参考方向，如图的参考方向，如图(a)所示所示。图图2-3-1 为求为求Ro，将单口内电压源用短路代替，电流源用开路，将单口内电压源用短路代替，电流源用开路代替，得到图代替，得到图(b)电路，由此求得电路，由此求得 根据所设根据所设isc的参考方向，画出诺顿等效电路的参考方向，画出诺顿等效电路图图(c)。图图2-3-1