4电路课件第四章电路定理.ppt

例1 求电流I 求短路电流Isc I1 =12/2=6A I2=(24+12)/10=3.6A Isc=-I1-I2=- 3.6-6=-9.6A 解 求等效电阻Req Req =10//2=1.67 ? 诺顿等效电路: 应用分流公式 I =2.83A 下 页 上 页 12V 2? 10? + – 24V 4? I + – Isc 12V 2? 10? + – 24V + – Req 2? 10? I1 I2 4? I -9.6A 1.67? 返 回 例2 求电压U 求短路电流Isc 解 本题用诺顿定理求比较方便。因a、b处的短路电流比开路电压容易求。 下 页 上 页 a b 3? 6? + – 24V 1A 3? + – U 6? 6? 6? Isc a b 3? 6? + – 24V 3? 6? 6? 6? 返 回 下 页 上 页 求等效电阻Req a b 3? 6? 3? 6? 6? 6? Req 诺顿等效电路: Isc a b 1A 4? ＋ － U 3A 返 回 下 页 上 页 若一端口网络的等效电阻 Req= 0，该一端口网络只有戴维宁等效电路，无诺顿等效电路。 注意 若一端口网络的等效电阻 Req=?，该一端口网络只有诺顿等效电路，无戴维宁等效电路。 a b A Req=0 ＋ － Uoc a b A Req=? Isc 返 回 4.4 最大功率传输定理 一个含源线性一端口电路，当所接负载不同时，一端口电路传输给负载的功率就不同，讨论负载为何值时能从电路获取最大功率，及最大功率的值是多少的问题是有工程意义的。 下 页 上 页 i + – u A 负 载 应用戴维宁定理 i Uoc + – Req RL 返 回 RL P 0 P max 最大功率匹配条件 对P求导： 下 页 上 页 返 回 例 RL为何值时能获得最大功率，并求最大功率 求开路电压Uoc 下 页 上 页 解 20? + – 20V a b 2A + – UR RL 10? 20? + – 20V a b 2A + – UR 10? ＋ － Uoc I1 I2 返 回 求等效电阻Req 下 页 上 页 由最大功率传输定理得: 时其上可获得最大功率 20? + – I a b UR 10? U I2 I1 + _ 返 回 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; 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%; 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. 下 页 上 页 注意 返 回 第4章 电路定理 首 页 本章重点 叠加定理 4.1 替代定理 4.2 戴维宁定理和诺顿定理 4.3 最大功率传输定理 4.4 特勒根定理 4.5* 互易定理 4.6* 对偶原理 4.7* 重点: 熟练掌握各定理的内容、适用范围及如何应用。 返 回 1. 叠加定理 在线性电路中，任一支路的电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。 4.1 叠加定理 2 .定理的证明 应用结点法： (G2+G3)un1=G2us2+G3us3+iS1 下 页 上 页 返 回 G1 is1 G2 us2 G3 us3 i2 i3 + – + – 1 或表示为： 支路电流为： 下 页 上 页 G1 is1 G2 us2 G3 us3 i2 i3 + – + – 1 返 回 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。 3. 几点说明 叠加定理只适用于线性电路。 一个电源作用，其余电源为零 电压源为零 — 短路。 电流源为零 — 开路。 下 页 上 页 结论 返 回 三个电源共同作用 is1单独作用 = 下 页 上 页 + us2单独作用 us3单独作用 + G1 G3 us3 + – G1 G3 us2 + – G1 is1 G2 us2 G3 us3 i2 i3 + – + – G1 is1 G2 G3 返 回 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)。 u, i叠加时要注意各分量的参考方向。 含受控源(线性)电路亦可用叠加，但受控源应始终保留。 下 页 上 页 4. 叠加定理的应用 求电压源的电流及功率 例1 4? 2A 70V 10? 5? 2? + － I 解 画出分电路图 返 回 ＋ 2A电流源作用，电桥平衡： 70V电压源作用： 下 页 上 页 I (1) 4? 2A 10? 5? 2? 4? 70V 10? 5? 2? + － I (2） 两个简单电路