電路定理電路定理(CircuitTheorems).ppt

第四章 電路定理,第4章 電路定理 (Circuit Theorems),4.1 疊加定理 (Superposition Theorem),4.2 替代定理 (Substitution Theorem),4.3 戴維寧定理和諾頓定理 (Thevenin-Norton Theorem),4.4 最大功率傳輸定理,第四章 電路定理, 重點:,1. 熟練掌握疊加定理、替代定理、戴維寧和諾頓定理；,2. 掌握齊性定理和最大功率傳輸定理。,第四章 電路定理,疊加定理:,在線性電路中，任一支路的電流或電壓都是電路中各個獨立電源單獨作用時，在該支路產(chǎn)生的電流或電壓的疊加。,4.1 疊加定理 (Superposition Theorem),線性系統(tǒng)的線性性質(zhì),可加性,齊次性,疊加定理,齊性定理,第四章 電路定理,解：,（2）結(jié)點電壓法,（1）回路電流法,定理的證明,第四章 電路定理,us 單獨作用：,is 單獨作用：,第四章 電路定理,us 單獨作用：,is 單獨作用：,顯然：,第四章 電路定理,幾點說明 :,1. 疊加定理只適用于線性電路。,2. 在各分電路中不起作用的電源要置零。,電壓源為零,電流源為零,3. 功率:,短路。,開路。,不能疊加(功率為電源的二次函數(shù))。,4.各分電路中u,i的參考方向與原電路中的參考方向要 一致，取和時可以直接相加。,5.含受控源(線性)電路亦可用疊加定理，但分電路中應始終保留受控源，受控源不能單獨作用。,第四章 電路定理,疊加定理可用于具體電阻電路分析，使一個復雜問題的分析轉(zhuǎn)化成多個簡單問題的分析。 比較方便，但是增加了工作量。,第四章 電路定理,疊加定理應用的步驟,1、確定疊加方案（分組）,2、分解電路。畫出單獨作用的分電路。分解時，不作用 的電壓源短路，不作用的電流源開路，受控源不變,3、標出總電路、分電路中電壓和電流的方向,4、求解分電路,5、按參考方向疊加結(jié)果,第四章 電路定理,例4.1.1 求圖示電路的電壓U。,分壓,分流,第四章 電路定理,例4.1.2,求電壓Us。,(1) 10V電壓源單獨作用的分電路為：,解:,I1= 10/（6+4）= 1A,Us= -10 I1+4 I1 = -6V,受控源要保留,第四章 電路定理,例2,求電壓Us。,(2) 4A電流源單獨作用的分電路為：,解:,Us= Us +Us“= -6+25.6=19.6V,Us= -6V,第四章 電路定理,例4.1.3 計算圖示電路的電壓 u 。,注：為簡化計算，可將電源分組應用疊加定理,第四章 電路定理,齊性原理（homogeneity property):,線性電路中，所有激勵(獨立源)都同時增大(或減小)同樣的倍數(shù)，則電路中響應(電壓或電流)也增大(或減小)同樣的倍數(shù)。,當激勵只有一個時，則響應與激勵成正比。,第四章 電路定理,例4.1.4,解:,采用倒推法：設i=1A。,則,求電流 i,RL=2，R1=1 ， R2=1 ，us=51V，,i,齊性定理對分析梯形電路特別有效,第四章 電路定理,4.2 替代定理 (Substitution Theorem),定理內(nèi)容:在電路中如已求得NA與NB兩個一端口網(wǎng)絡連接端口的電壓up與電流ip， 那么就可用一個us=up的電壓源或一個電流源is=ip的電流源來代替其中的一個網(wǎng)絡，而使另一個網(wǎng)絡的內(nèi)部電壓、電流均維持不變。,注意：如果在NB中有NA中受控源的控制量，NB被替代后將無法表達這種控制關(guān)系，這時，NB就不能被替代。,第四章 電路定理,證明：,結(jié)論：用up替代后，其余支路電壓不變(KVL)，其余支路電流也不變，故ip也不變(KCL)。用ip替代后，其余支路電流不變(KCL)，其余支路電壓不變，故up也不變(KVL)。 替代前后KCL,KVL關(guān)系相同，其余支路的u、i關(guān)系不變。,第四章 電路定理,幾點說明：,1.替代定理既適用于線性電路，也適用于非線性電路。,3.替代后其余支路及參數(shù)不能改變。,2.替代后電路必須有唯一解,無純電壓源回路；,無純電流源節(jié)點(含廣義節(jié)點)。,?,?,?,第四章 電路定理,例1,試求I1 。,解,1.用替代：,2.用疊加：,第四章 電路定理,例2.,