含受控源電路的分析計(jì)算方法

1、科技信息 2007年 第 27期 SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION電路的基本分析方法一般包括電壓源和電流源的等效變換 、 支路 電流法 、 網(wǎng)孔電流法 、 節(jié)點(diǎn)電壓法 、 疊加定理 、 戴維南定理等 , 選擇何種 分析方法要根據(jù)電路的特點(diǎn)和參數(shù)計(jì)算的具體問(wèn)題而定 。 根據(jù)多年的 教學(xué)經(jīng)驗(yàn) , 學(xué)生對(duì)獨(dú)立電源電路的分析較容易掌握并能熟練應(yīng)用 , 而 對(duì)含有受控源的電路卻不知如何分析 。 且分析方法的應(yīng)用大都以獨(dú)立 源電路為例 , 卻很少去講含有受控源的情況 。 其實(shí)這些分析方法對(duì)分 析與計(jì)算含受控源電路同樣適用 , 但又不同于獨(dú)立源的地方 , 不能完 全照搬 。 即

2、利用支電流法 、 網(wǎng)孔電流法 、 節(jié)點(diǎn)電壓法分析計(jì)算含有受控 源電路時(shí) , 可將受控源和獨(dú)立源同樣對(duì)待 , 列出方程后求解 ; 但利用電 壓源和電流源的等效變換 、 疊加定理 、 戴維南定理分析含有受控源電 路時(shí)卻不能把它當(dāng)作獨(dú)立源來(lái)處理 。 現(xiàn)具體討論這三種方法在含受控 源電路分析中的應(yīng)用 。一 、 受控源電路中電壓源與電流源的等效變換電壓源和電流源同屬于電源 , 且實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源的外特 性是相同的 , 因此兩電源對(duì)外電路是等效的 , 即電壓源和電流源可以 等效互換 , 他們的等效關(guān)系為 :I S =U S /R S ; R 0=R S 電路模型如圖一所示 。圖一對(duì)于受控電源 , 若

3、受控源是受控電壓源時(shí) , 可以等效為一個(gè)受控 電流源 ; 若受控源是受控電路源時(shí) , 則可等效為受控電壓源 , 他們的等 效關(guān)系與獨(dú)立電壓源與電流源之間的等效基本相同 , 但在變換過(guò)程中 要保留控制量所在支路 , 而不能被變換掉 。 例如 :在圖二 (a 中 I s1為受 R 3電流 I 控制的電流源 , 將 I s1等效變換為 U s1, U s1=I s1R 1=4I , 它是一 個(gè)受 R 3電流 I 控制的電壓源 , 應(yīng)保留 R 3支路 , 如圖二 (b ; 圖二 (b 中 的 U s1又可以等效成一受控電流源 I s , I s =U s1/R 1+R 2=I , 它也是一個(gè)受 R 3

4、電流 I 控制的電流源 , 仍應(yīng)保留 R 3支路 , 如圖二 (c 。 在等效變換過(guò) 程中始終保留 R 3支路 , 而不能把 R 3和 I s2作為電流源等效為電壓源 ; 也不能把 R 3與 R 1和 R 2一起作為 I s1內(nèi)阻進(jìn)行等效 。圖二二 、 含受控源電路中疊加定理的應(yīng)用在線性電路分析中 , 疊加定理是非常重要的方法之一 , 應(yīng)用非常 廣泛 , 它指出 :在線性電路中有幾個(gè)電源同時(shí)作用 時(shí) , 各 支 路 的 電 流 (或電壓 等于各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路產(chǎn)生的電流 (或電壓 的 代數(shù)和 (疊加 。如果電路中含受控源 , 由于受控源的大小是受電路中另一個(gè)量的 控制 , 所以不能將受

5、控源作為獨(dú)立源處理 。 當(dāng)其它各獨(dú)立源單獨(dú)作用 時(shí) , 受控源應(yīng)保留在電路中 , 受控源的大小由該獨(dú)立電源單獨(dú)作用下 控制量的大小決定 , 并且當(dāng)控制量的參考方向改變時(shí) , 受控量的方向 也應(yīng)相應(yīng)改變 。例一 :試求圖三 (a 所示電路的電流 I圖三(1 當(dāng) U S 1單獨(dú)作用時(shí) , 當(dāng) U S 2不作用 , 視為短路 , 設(shè) 5歐姆電阻上 的電流為 I , 流經(jīng) U S 1的電流為 I 1 , 則受控電壓源變?yōu)?2I 1 如圖三 (b 電路所示 。 根據(jù)網(wǎng)孔電流法得 :6I 1 -4I =12和 10I -4I 1 =2I 1 。 聯(lián)立 方程組求得 I =2(A.(2 當(dāng) U S 2單獨(dú)作用

6、時(shí) , 當(dāng) U S 1不作用 , 視為短路 , 設(shè) 5歐姆電阻上 的電流為 I , 流經(jīng) 2歐姆電阻的電流為 I 1 , 則受控電壓源變?yōu)?2I 1如圖三 (c 電路所示 。 根據(jù)網(wǎng)孔電流法得 :6I 1 -4I =0和 10I -4I 1 =2I 1 +4。 聯(lián)立方程組求得 I =2/3(A.(3 根據(jù)疊加定理得 I=I +I =8/3(A.例二 :如圖四 (a 所示 , 已知 U S 1=10V, I S =2A,R 1=1歐姆 , R 2=4歐姆 , 求 I S 兩端的電壓 U 。圖四(1 當(dāng) U S 1單獨(dú)作 用 時(shí) , I S 不 作 用 , 視 為 斷 路 , 設(shè) I S 兩 端

7、的 電 壓 為 U , 如 圖 四 (b 所 示 。 I 1 =U S 1/R 1+R 2=2A, U S 2 =10I 1 =20V, 則 U =I 1 R-U S 2 =-12V;(2 當(dāng) I S 單獨(dú)作用時(shí) , U S 1不作用 , 視為短路 , 設(shè) I S 兩端的電壓為 U , 如圖四 (c 所示 。 I 1 =(I S /R 1+R 2 R 2=1.6V, U S 2 =10I 1 =16V, 則 U =I 1 R 1+U S 2 =17.6V.(3 根據(jù)疊加定理得 U=U +U =5.6V.可以看出 , 當(dāng)控制量 I 1的參考方向改變時(shí) , U S 2的極性也作相 應(yīng)改變 。三 、

8、 含受控源電路中戴維南定理的應(yīng)用戴維南定理也是電路分析中非常重要的方法之一 , 它指出 :任何 一個(gè)線性含源二端電阻網(wǎng)絡(luò) , 總可以用一個(gè)電壓源與電阻的串聯(lián)模型 來(lái)替代 。 電壓源的電壓等于含源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓 U O C , 其電阻等于 該網(wǎng)絡(luò)所有電壓源短路 、 電流源開(kāi)路時(shí)的等效電阻 R i 。 因此只要求出 U O C 和 R i 這兩個(gè)要素 , 就可以畫出其戴維南等效電路 。1. 求 U O C當(dāng)含源二端網(wǎng)絡(luò)端口電流為零時(shí)所對(duì)應(yīng)的電壓 。2. 求 R i 獨(dú)立源置零后利用電阻的串 、 并聯(lián)方法 。 (此方法只適應(yīng)于不含 受控源的網(wǎng)絡(luò) ; 含受控源網(wǎng)絡(luò)只能用外加電壓法及短路電流法 。A

9、 、 外加電壓法在獨(dú)立源置零 、 受控源保留后的網(wǎng)絡(luò)兩端鈕上加 (下轉(zhuǎn)第 70頁(yè) 含受控源電路的分析計(jì)算方法孫后麗(徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校醫(yī)藥器械系 江蘇 徐州 221116【 摘 要 】 利用電壓源和電流源的等效變換 、 疊加定理 、 戴維南定理等 , 分析受控源電路時(shí) , 就不能簡(jiǎn)單地把它當(dāng)作獨(dú)立源來(lái)處理 。 本文就這 三種分析方法在含有受控源電路中的應(yīng)用作一介紹 。【 關(guān)鍵詞 】 受控源 ; 電路 ; 分析方法 科教視野 科技信息 2007年 第 27期 SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION(上接第 16頁(yè) 信貸扶持 , 上級(jí)銀行要結(jié)合實(shí)際 , 區(qū)別對(duì)待 , 本著

10、 “ 取之 于縣 , 用之于縣 ” 的原則 , 適當(dāng)下放貸款權(quán)限 ; 農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行要拓寬業(yè) 務(wù)范圍 , 強(qiáng)化政策性銀行職能 , 將信貸支持重點(diǎn)從流通領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng) 域轉(zhuǎn)移 ; 加快農(nóng)村信用社改革 , 增強(qiáng)綜合實(shí)力 , 利用其 點(diǎn) 多 面 廣 的 優(yōu) 勢(shì) , 發(fā)揮支持縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展信貸主渠道的作用 ; 對(duì)民間金融進(jìn)行規(guī)范 , 加強(qiáng)對(duì)民間融資行為的引導(dǎo) , 遏制和打擊高利貸行為 。7. 創(chuàng)新觀念 , 大膽突破 , 深化各項(xiàng)管理體制改革 。目前 , 一些制度性的桎梏已經(jīng)嚴(yán)重影響到縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 , 如縣 級(jí)政府事權(quán) 、 財(cái)權(quán)不對(duì)稱 , 在發(fā)展本地經(jīng)濟(jì) 、 處理本地 事 務(wù) 時(shí) 力 不 從 心 ; 現(xiàn)行土

11、地制度不能適應(yīng)縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要 ; 某些縣域行政區(qū)域 過(guò)小 , 不利于全面合理規(guī)劃區(qū)域經(jīng)濟(jì)等等 。首先 , 要以縣鄉(xiāng)機(jī)構(gòu)改革為契機(jī) , 深化 “ 強(qiáng)縣擴(kuò)權(quán) ” 和 “ 省直管縣 ” 改革試點(diǎn) 。 要打破縣域各自為政 、 自我循環(huán) 、 封閉發(fā)展的舊模式 , 努力 構(gòu)建區(qū)域 “ 優(yōu)勢(shì)互補(bǔ) 、 利益共享 、 相互帶動(dòng) 、 和諧發(fā)展 ” 的新格局 。 其次 , 各級(jí)政府要加大對(duì)縣域經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)移支付力度 , 留富于縣 , 使 縣級(jí)政府具有與事權(quán)相當(dāng)?shù)呢?cái)權(quán) 。 要確保中央 、 省轉(zhuǎn)移支付資金按時(shí) 到位 , 對(duì)欠發(fā)達(dá)縣 (市 要加大專項(xiàng)支持力度 。此外 , 要不斷探索農(nóng)村資金向農(nóng)村資本轉(zhuǎn)化 , 人力資源向人

12、力資 本轉(zhuǎn)化 , 土地資源向土地資本轉(zhuǎn)化的路子 , 并逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)民承包土地 的資本化 。作者簡(jiǎn)介 :付萬(wàn)杰 (1975- , 男 , 山東安丘人 , 中共山東省委黨校 2005級(jí)政 治經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)理論研究生 , 安丘市發(fā)展和改革局科員 。責(zé)任編輯 :代蕾 科科(上接第 44頁(yè) 一電壓 U(或一電流源 I 求出端鈕處的電流 I (或端電 壓 U U 和 I 的比值即為 R i 。B 、 短路電流法分別求出含源二端網(wǎng)絡(luò)端鈕處的開(kāi)路電壓 U O C 及短路電流 I S C , 則 R i =U O C /I S C ,(注意 U O C 和 I S C 取關(guān)聯(lián)參考方向 , 若為非關(guān)聯(lián)方向 , 則 R

13、i =-U O C /I S C 。例如 :電路如圖五 (a 所示 , 求 a 、 b 端的戴維南等效電路 。圖五(1 求 U O C電路開(kāi)路 I=0, 受控源電流 0.5I=0, 相當(dāng)于斷開(kāi)如圖五 (b , 得 U O C = 10V;(2 求 R i由于此電路含有受控源絕不能用電阻的串 、 并聯(lián)方法求 R i , 而只 能用外加電壓法及短路電流法 。a 、 外加電壓法網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零 , 端鈕處外加電壓 U , 設(shè)端鈕處的電流為 I , 受 控電流源為 0.5I , 如圖五 (c 所示 。 列回路電壓方程得 U=1000(I -0.5 I +1000I =1500I (V , 因?yàn)?R i

14、 =U/I , 所以 R i =1500歐姆 。b 、 短路電流法網(wǎng)絡(luò)內(nèi)電源保留 , 把端鈕 a 、 b 短接 , 設(shè)短路電流為 I S C (U O C 和 I S C 取 關(guān)聯(lián)參考方向 則 I S C 為控制量 , 由于控制量的方向變了 , 受控電流源 的 方 向 也 要 改 變 , 如 圖 五 (d 所 示 , 為 求 出 I S C , 把 CCCS 等 效 地 變 成 CCVS , 如圖五 (e 所示 。 由 KVL 得 (1000+1000 I S C -500I S =10, 則 I S C =1/ 150(A, 因 U O C =10V , 所以 R i =U O C /I S

15、 C =1500歐姆 ?？梢?jiàn) , 戴維南等效電路為 10V 電壓源與 1500歐姆的電阻串聯(lián)模 型 , 如圖五 (f 所示 ?？傊?, 分析含受控源電路同樣能夠利用電壓源和電流源的等效變 換 、 疊加定理 、 戴維南定理等方法 , 但同時(shí)應(yīng)根據(jù)受控源的特點(diǎn)加以正 確處理 ?！?參考文獻(xiàn) 】1胡翔駿 . 電路分析 . 北京 :高等教育出版社 , 2001.2李瀚蓀 . 電路分析基礎(chǔ) (第三版 . 北京 :高等教育出版社 , 1998.作者簡(jiǎn)介 :孫后麗 (1967- , 男 , 江蘇豐縣人 , 電教圖書信息中心主任 , 講師 , 從事模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)及電路基礎(chǔ)等教學(xué)工作 。責(zé)任編輯 :張新雷 科

16、Set objText =DrawTextRec(pt(4, 編號(hào) , 4, 15, 8Set objText =DrawTextRec(pt(5, txtDwgSerial.text, 4, 30, 8SetXdata objText, DwgSerialSet objText =DrawTextRec(pt(6, 制圖 , 4, 15, 8Set objText =DrawTextRec(pt(7, txtDesigner.text, 4, 25, 8SetXdata objText, DesignerSet objText =DrawTextRec(pt(8, txtDesignDate

17、.text, 4, 35, 8SetXdata objText, DesignDateSet objText =DrawTextRec(pt(9, 審核 , 4, 15, 8Set objText =DrawTextRec(pt(10, txtAudit.text, 4, 25, 8SetXdata objText, AuditSet objText =DrawTextRec(pt(11, txtAuditDate.text, 4, 35, 8SetXdata objText, AuditDateSet objText =DrawTextRec(pt(12, txtDesignCorp.text, 5, 80, 16 SetXdata objText, DesignCorpEndEnd Sub五 、 結(jié)束語(yǔ)通 過(guò) 應(yīng) 用 ActiveX Automation 技 術(shù) 對(duì) AutoCAD 進(jìn) 行 二 次 開(kāi) 發(fā) 的 實(shí)踐探索發(fā)現(xiàn) , 利用 ActiveX 提供的接口控制和訪問(wèn) AutoCAD 對(duì)象 , 借助 VBA 編程 , 實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和 AutoCAD 環(huán)境進(jìn)行直接的通信 , 使 得在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出具有實(shí)用性的應(yīng)用軟件成為可能 , 同時(shí) , 減 少繪圖工作量 , 該技術(shù)的應(yīng)用有著廣闊的應(yīng)用前景 , 它將會(huì)給工程設(shè)