電路原理-戴維寧定理

1、整理ppt2-3 戴維寧定理戴維寧定理 1. 提出問(wèn)題提出問(wèn)題當(dāng)只需求網(wǎng)絡(luò)中一條支路的當(dāng)只需求網(wǎng)絡(luò)中一條支路的電流或電壓時(shí)，可將該支路電流或電壓時(shí)，可將該支路以外的部分電路化簡(jiǎn)。以外的部分電路化簡(jiǎn)。當(dāng)某一電阻值發(fā)生變化，其當(dāng)某一電阻值發(fā)生變化，其余參數(shù)不改變時(shí)，我們希望余參數(shù)不改變時(shí)，我們希望將不改變部分化簡(jiǎn)。將不改變部分化簡(jiǎn)。整理ppt戴維寧（戴維寧（Leon Charles Thevenin,1857-1926），出生在法國(guó)莫城（），出生在法國(guó)莫城（Meaux），），1876年畢業(yè)于年畢業(yè)于Ecole Polytechnique（現(xiàn)（現(xiàn)法國(guó)巴黎法國(guó)巴黎綜合理工大學(xué)綜合理工大學(xué)），法國(guó)電報(bào)工

2、程師。戴維），法國(guó)電報(bào)工程師。戴維寧對(duì)通訊電路和系統(tǒng)分析很感興趣，這種寧對(duì)通訊電路和系統(tǒng)分析很感興趣，這種興趣導(dǎo)致了戴維寧定理的提出。興趣導(dǎo)致了戴維寧定理的提出。他在他在1883年提出戴維寧等效公式，并年提出戴維寧等效公式，并在在1883年年12月發(fā)表在法國(guó)科學(xué)院的刊物上。月發(fā)表在法國(guó)科學(xué)院的刊物上。由于由于1853年德國(guó)人亥姆霍茲也曾提出過(guò)，年德國(guó)人亥姆霍茲也曾提出過(guò)，因而又稱(chēng)亥姆霍茲戴維寧定理。戴維寧因而又稱(chēng)亥姆霍茲戴維寧定理。戴維寧定理與疊加定理共同構(gòu)成了電路分析的基定理與疊加定理共同構(gòu)成了電路分析的基本工具。本工具。 戴維寧定理有譯為戴維南定理戴維寧定理有譯為戴維南定理 ，（等效，（等

3、效發(fā)電機(jī)定理）。發(fā)電機(jī)定理）。2. 戴維寧（戴維南）戴維寧（戴維南）整理ppt 二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)：具有向外引出一對(duì)端子的電路或網(wǎng)絡(luò)。具有向外引出一對(duì)端子的電路或網(wǎng)絡(luò)。 無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)：無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有獨(dú)立電源。二端網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有獨(dú)立電源。 有源二端網(wǎng)絡(luò)：有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有獨(dú)立電源。二端網(wǎng)絡(luò)中含有獨(dú)立電源。整理ppt 一個(gè)由線性電阻元件、線性受控源和獨(dú)立源構(gòu)成的一個(gè)由線性電阻元件、線性受控源和獨(dú)立源構(gòu)成的線性電線性電阻性有源二端網(wǎng)絡(luò)阻性有源二端網(wǎng)絡(luò)N，對(duì)于外部電路而言，可以用，對(duì)于外部電路而言，可以用一個(gè)電壓源和一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻元件串聯(lián)一個(gè)電阻元件串聯(lián)組成的等效電路來(lái)代替。

4、組成的等效電路來(lái)代替。3. 定理內(nèi)容定理內(nèi)容 戴維寧定理戴維寧定理(Thevenin s theorem)是關(guān)于是關(guān)于線性有線性有源二端網(wǎng)絡(luò)源二端網(wǎng)絡(luò)(active two-terminal network)的的串聯(lián)型等串聯(lián)型等效電路效電路的定理。的定理。 整理ppt即：即：開(kāi)路電壓開(kāi)路電壓uoc等效電阻等效電阻Req電壓源電壓源uoc(t)：原線性電阻性有源：原線性電阻性有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓，二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓，極性由開(kāi)路極性由開(kāi)路電壓的方向決定電壓的方向決定。電阻元件電阻元件Req：將原線性電阻性有：將原線性電阻性有源二端網(wǎng)絡(luò)源二端網(wǎng)絡(luò)N中所有中所有獨(dú)立源的激勵(lì)獨(dú)立源的激勵(lì)化為零時(shí)化為零

5、時(shí)該網(wǎng)絡(luò)的端口等效電阻。該網(wǎng)絡(luò)的端口等效電阻。整理ppt4. 舉例說(shuō)明戴維寧定理的含義舉例說(shuō)明戴維寧定理的含義V56.1510101010)108(102033ocUk45. 410)810(10)810(36eqR整理ppt315.560.946A(4.45 12) 10I 戴維南等效電路戴維南等效電路15.56VocU4.45keqR整理ppt5. 戴維寧定理的證明戴維寧定理的證明替代定理替代定理疊加原理疊加原理整理ppt N端口處的支路方程：端口處的支路方程：)()()(tiRtutueqoc 電壓源電壓源uoc(t)和電阻元件和電阻元件Req串聯(lián)串聯(lián)組成的組成的等效電路等效電路稱(chēng)稱(chēng)為為

6、戴維寧等效電路戴維寧等效電路 。電壓源電壓源uoc(t)的電壓等于原線性電阻性有源二端網(wǎng)的電壓等于原線性電阻性有源二端網(wǎng)絡(luò)的絡(luò)的開(kāi)路電壓。開(kāi)路電壓。電阻元件電阻元件Req的電阻等于將原線性電阻性有源二端的電阻等于將原線性電阻性有源二端網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N中所有獨(dú)立源的中所有獨(dú)立源的激勵(lì)化為零時(shí)激勵(lì)化為零時(shí)該網(wǎng)絡(luò)的端該網(wǎng)絡(luò)的端口口等效電阻。等效電阻。整理ppt6. 戴維寧定理的應(yīng)用戴維寧定理的應(yīng)用例例1.用戴維寧定理求電流用戴維寧定理求電流I 解：解：1. 求開(kāi)路電壓求開(kāi)路電壓021 RUIRUUocssoc)(1212ssocIRURRRU 1、 求開(kāi)路電壓求開(kāi)路電壓Uoc2、 求等效電阻求等效電阻Re

7、q關(guān)鍵：關(guān)鍵：整理ppt2. 求等效電阻求等效電阻2121RRRRReq 3. 作戴維寧等效電路，求電流作戴維寧等效電路，求電流I)()(212112RRRRRIRURRRUILssLeqoc 整理ppt例例2. 用戴維寧定理求電壓用戴維寧定理求電壓U12 VV 1)3231( ocU解：解：1. 求開(kāi)路電壓求開(kāi)路電壓注意：受控源的控制量和受注意：受控源的控制量和受控量要?jiǎng)澐值揭粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)中控量要?jiǎng)澐值揭粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)中整理ppt2. 求等效電阻求等效電阻 5sseqIURsssUII 3323ssUI 5整理ppt3. 作出戴維寧模型，求出待求量作出戴維寧模型，求出待求量V V 94)1544(4412

8、 oceqURU整理ppt由此題可以看出：由此題可以看出：2、當(dāng)控制量在端口上時(shí)，它要隨端口開(kāi)路而、當(dāng)控制量在端口上時(shí)，它要隨端口開(kāi)路而變化，必須用變化，必須用變化了的控制量變化了的控制量來(lái)表示受控源的來(lái)表示受控源的電壓或電流。電壓或電流。1、受控源及其控制量要?jiǎng)澐值酵粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。、受控源及其控制量要?jiǎng)澐值酵粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。3、含受控源的電路求等效電阻的方法，采用、含受控源的電路求等效電阻的方法，采用外加激勵(lì)法外加激勵(lì)法。整理ppt例例3.用戴維寧定理求電流用戴維寧定理求電流I VUoc15)18633()635( 解：解：1）求）求Uoc整理ppt2）求）求Req 59363eqR3）作戴維寧等

9、效電路，求）作戴維寧等效電路，求IAI5 . 15515 整理ppt例例4.已知圖（已知圖（a）所示線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的端口特性）所示線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的端口特性如如 (b)圖所示。試求此二端網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路。圖所示。試求此二端網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路。 圖（圖（a）圖（圖（b） (1)開(kāi)路時(shí)，開(kāi)路時(shí)，0 i。由圖。由圖(b)可查得可查得 V3 u (2) 等效電阻可由圖等效電阻可由圖(b)端口特性的端口特性的斜率求得斜率求得 133eqR解：解：整理ppt注意：注意：3)求開(kāi)路電壓求開(kāi)路電壓Uoc、等效電阻等效電阻Req的工作條件、工作的工作條件、工作狀態(tài)不同，對(duì)應(yīng)的電路圖不同，狀態(tài)不同，對(duì)應(yīng)的

10、電路圖不同，應(yīng)分別畫(huà)出對(duì)應(yīng)求應(yīng)分別畫(huà)出對(duì)應(yīng)求解電路圖解電路圖。2)在含有受控源的網(wǎng)絡(luò)中，受控源的控制支路和受在含有受控源的網(wǎng)絡(luò)中，受控源的控制支路和受控支路不能一個(gè)在含源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，而另一個(gè)在控支路不能一個(gè)在含源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，而另一個(gè)在外電路中。外電路中。 1)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)所接的線性有源二端網(wǎng)絡(luò)所接的外電路外電路可以是任意的線可以是任意的線性或非線性網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)外電路改變時(shí)，線性有源二端性或非線性網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)外電路改變時(shí)，線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的等效電路不變等效電路不變；整理ppt6)若有源二端網(wǎng)絡(luò)中含有受控源，求若有源二端網(wǎng)絡(luò)中含有受控源，求Req時(shí)應(yīng)采用求時(shí)應(yīng)采用求輸出電阻的方法，即在對(duì)應(yīng)的

11、無(wú)獨(dú)立源二端網(wǎng)絡(luò)輸輸出電阻的方法，即在對(duì)應(yīng)的無(wú)獨(dú)立源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端外接電源，按定義計(jì)算出端外接電源，按定義計(jì)算: Req端口電壓端口電壓/端口電流端口電流 5)求等效電阻時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的求等效電阻時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的獨(dú)立源必須置零獨(dú)立源必須置零。4)求開(kāi)路電壓時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的獨(dú)立源必須保留，注求開(kāi)路電壓時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的獨(dú)立源必須保留，注意意等效電壓源的極性由開(kāi)路電壓的方向決定等效電壓源的極性由開(kāi)路電壓的方向決定。注意：注意：整理ppt1.電路如圖所示，其中電路如圖所示，其中g(shù)=3S。試求。試求Rx為何值時(shí)電流為何值時(shí)電流I=2A，此時(shí)電壓此時(shí)電壓U為何值為何值? 練習(xí)題：練習(xí)題：解：解：1).可用虛線將原

12、圖劃分為兩個(gè)可用虛線將原圖劃分為兩個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò) N1和和 N2,如圖如圖(a)所示所示整理ppt2).網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) N1和和 N2可分別用可分別用戴維寧等效電路戴維寧等效電路代替，如圖代替，如圖(b)所示。所示。103 202221oc1oc1oc1UgUUV52V10oc1U3).網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N1 的的開(kāi)路電壓開(kāi)路電壓Uoc1可從圖可從圖(c)電路中求得電路中求得整理ppt4).用外加激勵(lì)法求用外加激勵(lì)法求Ro1，如圖，如圖(d)電路電路IUIIgUU232222)(11o1IUR5).由圖由圖(e)電路求出網(wǎng)絡(luò)電路求出網(wǎng)絡(luò) N2的的開(kāi)路電壓開(kāi)路電壓Uoc2和和等效電阻等效電阻Ro2 3V=16+363+36