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05 第四章 电路定律.pptx

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本课件换用定理法求解电路:从叠加定理与齐性定理入手说明线性电路的可分解性,再讲替代定理,重点展开戴维宁定理与诺顿定理的表述、证明、等效电阻求法,并延伸到最大功率传输条件。

第四章电路定律,电路定理是电路理论的重要组成部分,为我们求解电路问题提供了另一种分析方法,这些方法具有比较灵
第四章电路定律目录页,列出叠加定理、替代定理、戴维宁定理和诺顿定理等小节标题与先后顺序
叠加定理的引入,叠加定理线性电路的重要性质
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第1页:第四章电路定律

第四章电路定律

电路定理是电路理论的重要组成部分,为我们求解电路问题提供了另一种分析方法,这些方法具有比较灵活,变换形式多样,目的性强的特点。

本章介绍的电路定理包括叠加定理(齐性定理)、替代定理、戴维宁定理和诺顿定理。

第2页:本章目录

  • 4—1 叠加定理
  • 4—2 替代定理
  • 4—3 戴维宁定理和诺顿定理

第3页:叠加定理的引入

叠加定理的引入

本页以电路图与公式推导为主,属「叠加定理」一节,文字要点较少,建议对照原课件图片补充本页说明。

第4页:叠加定理的分电路求解

本页以电路图与公式推导为主,属「叠加定理」一节,文字要点较少,建议对照原课件图片补充本页说明。

第5页:叠加定理的表述

叠加定理:在线性电路中,任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时,在该处产生的电压或电流的叠加。

如上例:US一般表达式。

第6页:叠加定理注意事项

注意事项:、叠加定理只适用于线性电路,不能用于非线性电路。

利用叠加定理只能用来计算线性电路的电压或电流,不能用来计算功率。

RII、注意单个独立源激励时响应的参考方向,叠加时是求代数和(有“”有“”)。

单个独立源作用时,不参与作用的其余电压源作短路处理,电流源作断路处理。

第7页:例题1:求U

例题1:求U

例:1Ω用叠加定理求:U和I及3Ω电阻消耗的功率解:1V电压源单独作用。

第8页:叠加定理例题

叠加定理例题

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第9页:例题1:叠加法求U和I

例题1:叠加法求U和I

12V求:、2I个电压源作用;。

解:将独立源分成电压源、电流源两组个电流源作用;。

第10页:例题2:分组叠加求解

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第11页:例题3:求K与UX

例题3:求K与UX

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第12页:齐性定理与梯形电路

齐性定理与梯形电路

齐性定理…当只有一个独立电源时:即:激励与响应成正比8V梯形电路求:?。

第13页:替代定理

替代定理

1R该支路可以是含源的,也可以是无源的。

但一般不应当含有受控源或该支路的电压、电流为其它支路中受控源的控制量。

第14页:戴维宁定理和诺顿定理

戴维宁定理和诺顿定理

特点:只求一条支路的响应。

若采用结点电压法或回路电流法都需列出三个方程,若采用—△等效变换都将使被求支路变换掉。

第15页:戴维宁定理的引入

戴维宁定理1A线性含源一端口网络线性含源支路。

第16页:戴维宁等效的适用条件

戴维宁定理1R线性含源一端口网络q线性含源支路5I、是否所有的线性含源一端口网络都可以用一条含源支路等效?。

第17页:戴维宁定理的表述

一、戴维宁定理一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换,此电压源的电压等于一端口的开路电压,电阻等于一端口的全部独立电源置零后的输入电阻。

即:线性含源N负载b负载c其中:线性含源q线性无源。

第18页:例题:求戴维宁等效电路

例题:求戴维宁等效电路

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第19页:戴维宁定理的证明

戴维宁定理的证明:线性含源N负载UI由替代定理由叠加定理线性含源UI线性含源c线性无源负载′两式相等,证毕。

第20页:用戴维宁定理分析电路

用戴维宁定理分析电路的一般步骤:、断开拟求解的负载支路,求开路电压。

求等效电阻。

对含受控源电路只能用外加电压(或电流)法或短路电流法。

画出戴维宁等效电路,接上断开的负载支路,求解各未知量。

第21页:戴维宁定理和诺顿定理例题1

戴维宁定理和诺顿定理例题1

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第22页:例题:求负载电流I

例题:求负载电流I

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第23页:用戴维宁定理分析电路

用戴维宁定理分析电路“一步法”步骤:、断开负载支路,求端钮伏安关系式。

根据伏安关系式画出戴维宁等效电路并接上负载支路,求解各未知量。

第24页:例题:求戴维宁等效电路

例题:求戴维宁等效电路

2R求:图示含源一端口的戴维宁等效电路。

解:在端口—′处外加一个电压源。

求出在—′的—i关系。

两个结点,由弥尔曼定理:1R代入数据例。

第25页:含受控源一端口的等效

含受控源一端口的等效

含有受控源电路的分析1R求:图示含源一端口的戴维宁等效电路。

c解:US含有受控源电路求等效电阻的方法:方法一:用求输入电阻的方法;。

令含源一端口内部独立源为零,在端口外加电压,找电压U与电流I的比值。

含受控源0U则。

第26页:方法二:开路电压与短路电流

方法二:求开路电压c与短路电流c的比值。

线性含源NU线性含源NI则。

第27页:方法三:试验测定法

方法三:试验的方法;。

测出开路电压,加上负载RL,再测出带载电压UL。

线性含源NU线性含源。

第28页:例题:戴维宁定理求U

例题:戴维宁定理求U

例:用戴维宁定理求:解:求开路电压。

第29页:等效电阻的求法

求等效电阻q方法一:Ω方法二:122I两种方法结果相同。

第30页:诺顿定理的表述

二、诺顿定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电导的并联组合等效变换,电流源的电流等于该一端口的短路电流,电导等于把该一端口的全部独立电源置零后的输入电导。

即:线性含源N负载b其中:q线性无源负载c线性含源。

第31页:最大功率传输定理

三、最大传输定理IR负载电阻RL的功率为:2R令:RL可解出:RL时,P为最大值。

此时:4R最大功率传输定理是指电源电压和内阻不变而负载电阻可变的情况下,当电源内阻和负载电阻相等时,即RL匹配条件,负载可获得最大功率。

第32页:例题:最大功率传输

5Ω试求图示电路中电阻R为何值时可获得最大功率,此功率是多少?。

解:、求开路电压5I可解出:30V、求等效电阻5I例。

第33页:习题课:求两点间电压

习题课:求两点间电压

习题课综合练习题:1R求:b两点间的电压。

第34页:习题课:电源等效变换(续)

续题:2R利用电压源与电流源的等效变换便可求出。

第35页:习题课:求与IS无关的μ

习题课:求与IS无关的μ

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第36页:习题课:入端电阻求证

题:RR已知:、b处的入端电阻为,且时,∞时,。

A为一线性含源二端网络。

求证:当R为任何值时2R解:由戴维宁定理RR时:即:时:即:证毕。

第37页:习题课:由最大功率求参数

习题课:由最大功率求参数

题:5Ω图示电路中,已知电阻获得的最大功率5W。

解:由戴维宁定理。

第38页:习题课:最大功率(续)

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