电路第四章_精品文档PPT资料.ppt
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下页上页G1is1G2us2G3us3i2i3+1返回结点电压和支路电流均为各电源的一次结点电压和支路电流均为各电源的一次函数,函数,均可看成各独立电源单独作用时,均可看成各独立电源单独作用时,产生的响应之叠加。
产生的响应之叠加。
3.3.几点说明几点说明叠加定理只适用于线性电路。
叠加定理只适用于线性电路。
一个电源作用,其余电源置零。
电压源置零电压源置零短路。
短路。
电流源置零电流源置零开路。
开路。
下页上页结论返回三个电源共同作用三个电源共同作用is1单独作用单独作用=下页上页+us2单独作用单独作用us3单独作用单独作用+G1G3us3+G1G3us2+G1is1G2us2G3us3i2i3+G1is1G2G3返回功率不能叠加功率不能叠加(功率为电压和电流的乘积,为功率为电压和电流的乘积,为电源的二次函数电源的二次函数)。
u,i叠加时要注意各分量的参考方向。
叠加时要注意各分量的参考方向。
含含受受控控源源(线线性性)电电路路亦亦可可用用叠叠加加,但但受受控控源源应应始终保留。
始终保留。
下页上页4.4.叠加定理的应用叠加定理的应用求电压源的电流及功率求电压源的电流及功率例例142A70V1052+I解解画出分电路图画出分电路图返回2A电流源作用,电桥平衡:
电流源作用,电桥平衡:
70V电压源作用:
电压源作用:
下页上页I
(1)42A1052470V1052+I
(2)两个简单电路两个简单电路应用叠加定理使计算简化应用叠加定理使计算简化返回例例2计算电压计算电压u3A电流源作用:
电流源作用:
下页上页解解u12V2A13A366V画出分电路图画出分电路图u
(2)i
(2)12V2A1366V13A36u
(1)其余电源作用:
其余电源作用:
返回叠加方式是任意的,可以一次一个独立叠加方式是任意的,可以一次一个独立源单独作用,也可以一次几个独立源同时作用,源单独作用,也可以一次几个独立源同时作用,取决于使分析计算简便。
取决于使分析计算简便。
下页上页注意例例3计算电压计算电压u、电流电流i。
解解画出分电路图画出分电路图u
(1)10V2i
(1)12i
(1)受控源始终保留受控源始终保留u10V2i1i25Au
(2)2i
(2)i
(2)125A返回10V电源作用:
电源作用:
下页上页u
(1)10V2i
(1)12i
(1)5A电源作用:
u
(2)2i
(2)i
(2)125A返回例例4封装好的电路如图,已知下列实验数据:
封装好的电路如图,已知下列实验数据:
下页上页研究激研究激励和响励和响应关系应关系的实验的实验方法方法解解根据叠加定理根据叠加定理代入实验数据:
代入实验数据:
无源无源线性线性网络网络uSiiS返回5.5.齐性原理齐性原理下页上页线线性性电电路路中中,所所有有激激励励(独独立立源源)都都增增大大(或或减减小小)同同样样的的倍倍数数,则则电电路路中中响响应应(电电压压或或电电流流)也也增增大大(或减小或减小)同样的倍数。
同样的倍数。
当激励只有一个时,则响应与激励成正比。
具有可加性具有可加性。
注意返回iR1R1R1R2RL+usR2R2例例采用倒推法:
设采用倒推法:
设i=1A则则求电流求电流iRL=2R1=1R2=1us=51V,+2V2A+3V+8V+21V+us=34V3A8A21A5A13Ai=1A解解下页上页返回4.24.2替代定理替代定理对对于于给给定定的的任任意意一一个个电电路路,若若某某一一支支路路电电压压为为uk、电电流流为为ik,那那么么这这条条支支路路就就可可以以用用一一个个电电压压等等于于uk的的独独立立电电压压源源,或或者者用用一一个个电电流流等等于于ik的的独独立立电电流流源源,或或用用R=uk/ik的的电电阻阻来来替替代代,替替代代后后电电路路中中全全部部电电压压和和电电流流均均保保持持原原有有值值(解解答答唯一唯一)。
1.1.替代定理替代定理下页上页返回支支路路kik+uk+uk下页上页ik+ukR=uk/ikik返回Aik+uk支支路路kA+uk证毕证毕!
2.2.定理的证明定理的证明下页上页ukukAik+uk支支路路k+uk返回例例求图示电路的支路电压和电流求图示电路的支路电压和电流解解替替代代替代以后有:
替代以后有:
替代后各支路电压和电流完全不变。
下页上页i31055110V10i2i1u注意i31055110Vi2i1返回替替代代前前后后KCL,KVL关关系系相相同同,其其余余支支路路的的u、i关关系系不不变变。
用用uk替替代代后后,其其余余支支路路电电压压不不变变(KVL),其其余余支支路路电电流流也也不不变变,故故第第k条条支支路路ik也也不不变变(KCL)。
用用ik替替代代后后,其其余余支支路路电电流流不不变变(KCL),其余支路电压不变,故第其余支路电压不变,故第kk条支路条支路uk也不变也不变(KVL)。
原因原因替代定理既适用于线性电路,也适用于非线替代定理既适用于线性电路,也适用于非线性电路。
性电路。
下页上页注意返回替代后其余支路及参数不能改变。
替代后其余支路及参数不能改变。
替代后电路必须有唯一解。
无电压源回路;
无电流源结点无电流源结点(含广义结点含广义结点)。
1.5A2.5A1A下页上页注意10V5V2510V5V22.5A5V+?
返回例例1若使若使试求试求Rx3.3.替代定理的应用替代定理的应用解解用替代:
用替代:
=+下页上页+U0.50.51I0.50.50.50.51U+0.50.510V31RxIx+UI0.50.50.51I0.5返回下页上页U=U+U=(0.1-0.075)I=0.025IRx=U/0.125I=0.025I/0.125I=0.2+U0.50.51I0.50.50.50.51U+返回例例2求电流求电流I1解解用替代:
下页上页657V36I1+12+6V3V4A4244A7VI1返回例例3已知已知:
uab=0,求电阻求电阻R解解用替代:
用结点法:
下页上页R83V4b2+a20V3IR84b2+a20V1AcI1IR返回例例4用多大电阻替代用多大电阻替代2V电压源而不影响电路的工作电压源而不影响电路的工作解解0.5AII1应求电流应求电流I,先化简电路。
先化简电路。
应用结点法得:
下页上页10V2+2V25144V103A2+2V210返回例例5已知已知:
uab=0,求电阻求电阻R解解用开路替代,得:
用开路替代,得:
短路替代短路替代下页上页1A442V306025102040baR0.5Adc返回4.34.3戴维宁定理和诺顿定理戴维宁定理和诺顿定理工工程程实实际际中中,常常常常碰碰到到只只需需研研究究某某一一支支路路的的电电压压、电电流流或或功功率率的的问问题题。
对对所所研研究究的的支支路路来来说说,电电路路的的其其余余部部分分就就成成为为一一个个有有源源二二端端网网络络,可可等等效效变变换换为为较较简简单单的的含含源源支支路路(电电压压源源与与电电阻阻串串联联或或电电流流源源与与电电阻阻并并联联支支路路),),使使分分析析和和计计算算简简化化。
戴戴维维宁宁定定理理和和诺诺顿顿定定理理正正是是给给出出了了等等效效含含源源支支路路及及其其计计算算方法。
方法。
下页上页返回1.1.戴维宁定理戴维宁定理任任何何一一个个线线性性含含源源一一端端口口网网络络,对对外外电电路路来来说说,总总可可以以用用一一个个电电压压源源和和电电阻阻的的串串联联组组合合来来等等效效置置换换;
此此电电压压源源的的电电压压等等于于外外电电路路断断开开时时端端口口处处的的开开路路电电压压uoc,而而电电阻阻等等于于一一端端口口的的输输入入电电阻阻(或或等效电阻等效电阻Req)。
下页上页abiu+-AiabReqUoc+-u+-返回例例下页上页1010+20V+Uocab+10V1A52A+Uocab515VabReqUoc+-应用电源等效变换应用电源等效变换返回I例例
(1)求开路电压求开路电压Uoc
(2)求输入电阻求输入电阻Req下页上页1010+20V+Uocab+10V515VabReqUoc+-应用电戴维宁定理应用电戴维宁定理两种解法结果一致,戴两种解法结果一致,戴维宁定理更具普遍性。
维宁定理更具普遍性。
注意返回2.2.定理的证明定理的证明+替代替代叠加叠加A中中独独立立源源置置零零下页上页abi+uNAuab+Aabi+uNuabi+AReq返回下页上页i+uNabReqUoc+-返回3.3.定理的应用定理的应用(11)开路电压)开路电压Uoc的计算的计算等等效效电电阻阻为为将将一一端端口口网网络络内内部部独独立立电电源源全全部部置置零零(电电压压源源短短路路,电电流流源源开开路路)后后,所所得得无无源源一一端口网络的输入电阻。
常用下列方法计算:
端口网络的输入电阻。
(22)等效电阻的计算)等效电阻的计算戴戴维维宁宁等等效效电电路路中中电电压压源源电电压压等等于于将将外外电电路路断断开开时时的的开开路路电电压压Uoc,电电压压源源方方向向与与所所求求开开路路电电压压方方向向有有关关。
计计算算Uoc的的方方法法视视电电路路形形式式选选择择前面学过的任意方法,使易于计算。
前面学过的任意方法,使易于计算。
下页上页返回2233方法更有一般性。
方法更有一般性。
当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和和Y互换的方法计算等效电阻;
互换的方法计算等效电阻;
开路电压,短路电流法。
外加电源法(加电压求电流或加电流求电压);
下页上页uabi+NReqiabReqUoc+-u+-abui+NReq返回外外电电路路可可以以是是任任意意的的线线性性或或非非线线性性电电路路,外外电电路路发发生生改改变变时时,含含源源一一端端口口网网络络的的等等效效电电路路不不变变(伏伏-安特性等效安特性等效)。
当当一一端端口口内内部部含含有有受受控控源源时时,控控制制电电路路与与受受控控源必须包含在被化简的同一部分电路中。
源必须包含在被化简的同一部分电路中。
下页上页注意例例1计算计算Rx分别为分别为11.2、5.2时的电流时的电流IIRxab+10V4664解解断开断开Rx支路,将剩余支路,将剩余一端口网络化为戴维一端口网络化为戴维宁等效电路:
宁等效电路:
返回求等效电阻求等效电阻ReqReq=4/6+6/4=4.8Rx=1.2时时,I=Uoc/(Req+Rx)=0.333ARx=
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- 电路 第四 精品 文档
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