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《電路第五版(邱關(guān)源)電路定理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第4章電路定理首頁本章重點疊加定理4.1替代定理4.2戴維寧定理和諾頓定理4.3最大功率傳輸定理4.4特勒根定理4.5*互易定理4.6*對偶原理4.7*重點:熟練掌握各定理的內(nèi)容、適用范圍及如何應(yīng)用。返回1.疊加定理在線性電路中,任一支路的電流(或電壓)可以看成是電路中每一個獨立電源單獨作用于電路時,在該支路產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和。4.1疊加定理2.定理的證明應(yīng)用結(jié)點法:(G2+G3)un1=G2us2+G3us3+iS1下頁上頁返回G1is1G2us2G3us3i2i3+–+–1或表示為:支路電流為:下頁上頁G1is1G2us2G3us3i2i3+–+–1返回結(jié)點
2、電壓和支路電流均為各電源的一次函數(shù),均可看成各獨立電源單獨作用時,產(chǎn)生的響應(yīng)之疊加。3.幾點說明疊加定理只適用于線性電路。一個電源作用,其余電源為零電壓源為零—短路。電流源為零—開路。下頁上頁結(jié)論返回三個電源共同作用is1單獨作用=下頁上頁+us2單獨作用us3單獨作用+G1G3us3+–G1G3us2+–G1is1G2us2G3us3i2i3+–+–G1is1G2G3返回功率不能疊加(功率為電壓和電流的乘積,為電源的二次函數(shù))。u,i疊加時要注意各分量的參考方向。含受控源(線性)電路亦可用疊加,但受控源應(yīng)始終保留。下頁上頁4.疊加定理的應(yīng)用求電壓源的電流及功率例14?2
3、A70V10?5?2?+-I解畫出分電路圖返回+2A電流源作用,電橋平衡:70V電壓源作用:下頁上頁I(1)4?2A10?5?2?4?70V10?5?2?+-I(2)兩個簡單電路應(yīng)用疊加定理使計算簡化返回例2計算電壓u3A電流源作用:下頁上頁解u+-12V2A+-1?3A3?6?6V+-畫出分電路圖+u(2)i(2)+-12V2A+-1?3?6?6V+-1?3A3?6?+-u(1)其余電源作用:返回疊加方式是任意的,可以一次一個獨立源單獨作用,也可以一次幾個獨立源同時作用,取決于使分析計算簡便。下頁上頁注意例3計算電壓u、電流i。解畫出分電路圖u(1)+-10V2i(1)
4、+-1?2?+-i(1)+受控源始終保留u+-10V2i+-1?i2?+-5Au(2)2i(2)i(2)+-1?2?+-5A返回10V電源作用:下頁上頁u(1)+-10V2i(1)+-1?2?+-i(1)+5A電源作用:u(2)2i(2)i(2)+-1?2?+-5A返回5.齊性原理下頁上頁線性電路中,所有激勵(獨立源)都增大(或減小)同樣的倍數(shù),則電路中響應(yīng)(電壓或電流)也增大(或減小)同樣的倍數(shù)。當(dāng)激勵只有一個時,則響應(yīng)與激勵成正比。具有可加性。注意返回iR1R1R1R2RL+–usR2R2例采用倒推法:設(shè)i'=1A則求電流iRL=2?R1=1?R2=1?us=51V,
5、+–2V2A+–3V+–8V+–21V+–us'=34V3A8A21A5A13Ai'=1A解下頁上頁返回4.2替代定理對于給定的任意一個電路,若某一支路電壓為uk、電流為ik,那么這條支路就可以用一個電壓等于uk的獨立電壓源,或者用一個電流等于ik的獨立電流源,或用R=uk/ik的電阻來替代,替代后電路中全部電壓和電流均保持原有值(解答唯一)。替代定理下頁上頁返回替代前后KCL,KVL關(guān)系相同,其余支路的u、i關(guān)系不變。用uk替代后,其余支路電壓不變(KVL),其余支路電流也不變,故第k條支路ik也不變(KCL)。用ik替代后,其余支路電流不變(KCL),其余支路電壓不變
6、,故第k條支路uk也不變(KVL)。原因下頁上頁返回替代后其余支路及參數(shù)不能改變。替代后電路必須有唯一解。下頁上頁注意返回替代定理既適用于線性電路,也適用于非線性電路。4.3戴維寧定理和諾頓定理工程實際中,常常碰到只需研究某一支路的電壓、電流或功率的問題。對所研究的支路來說,電路的其余部分就成為一個有源二端網(wǎng)絡(luò),可等效變換為較簡單的含源支路(電壓源與電阻串聯(lián)或電流源與電阻并聯(lián)支路),使分析和計算簡化。戴維寧定理和諾頓定理正是給出了等效含源支路及其計算方法。下頁上頁返回1.戴維寧定理任何一個線性含源一端口網(wǎng)絡(luò),對外電路來說,總可以用一個電壓源和電阻的串聯(lián)組合來等效置換;此電
7、壓源的電壓等于外電路斷開時端口處的開路電壓uoc,而電阻等于一端口的輸入電阻(或等效電阻Req)。下頁上頁abiu+-AiabReqUoc+-u+-返回例下頁上頁10?10?+–20V+–Uocab+–10V1A5?2A+–Uocab5?15VabReqUoc+-應(yīng)用電源等效變換返回I例(1)求開路電壓Uoc(2)求輸入電阻Req下頁上頁10?10?+–20V+–Uocab+–10V5?15VabReqUoc+-應(yīng)用電戴維寧定理兩種解法結(jié)果一致,戴維寧定理更具普遍性。注意返回2.定理的證明+替代疊加A中獨立源置零下頁上頁abi