戴维宁定理--精品课件

第四节戴维宁定理二端网络的有关概念戴维宁定理电路中8Ω电阻中的电流大小？2Ω10VI8Ω＝1A1A＝10V2Ω那么复杂电路能不能有这种等效关系呢？对８Ω电阻而言，是等效的。6V4Ω14V4Ωａｂ6V4Ω14V4ΩI8Ω2Ω10VI8Ω简化电路方便计算戴维宁定理戴维宁：法国人、１８８３年提出这个定律。6V4Ω14V4Ωａｂ下面我们来学习一下二端网络是如何定义的？电路---电网络---网络1.二端网络：具有两个引出端与外电路相连的网络。图3-9二端网络一、二端网络的有关概念2.无源二端网络：内部不含有电源的二端网络。3.有源二端网络：内部含有电源的二端网络。无源二端网络有源二端网络4.无源二端网络可以等效成一个电阻R1+R2+R3=R图3-9二端网络电阻R：该二端网络的输入电阻如图电路，求电流I?6V4Ω14V4ΩI8Ω6V4Ω14V4Ωａｂ戴维宁定理：对外电路来讲，任何一个线性有源二端网络都可以用一个等效电源来代替，该电源的电动势E等于二端网络的开路电压Uab，内阻r等于该网络的入端电阻Rab（即网络中各电动势短接时，两出线端间的等效电阻）。E=Uab，r=Rab10V4Ω30V4ΩａｂａＥｒｂE=Uabr=Rab图3-11求开路电压Uab【例】如图所示电路，已知E1=14V，E2=6V，R1=R2=4，R=8，试应用戴维宁定理求电阻R中的电流I。图3-10例题3-4解:(1)将R所在支路开路去掉，如图所示，求开路电压Uab121121461A4+4EEIRRUab=E2+R2I1=6+4=10V=E0+－+－(2)将电压源短路去掉，如图3-12所示，求等效电阻Rab：Rab=R1∥R2=2=r0(3)画出戴维宁等效电路，如图3-13所示，求电阻R中的电流I：00101A28EIrR图3-12求等效电阻Rab图3-13求电阻R中的电流I+－注意电源极性与开路电压一致E=Uab=10Vr=Rab=2(1)将电路分成待求支路和有源二端网络两部分。(2)将待求支路断开，求有源二端网络开路电压Uab图3-11求开路电压Uab求开路电压Uab(3)将电压源短路去掉，求等效电阻Rab：图3-12求等效电阻Rab图3-13求电阻R中的电流IE=Uab，r=Rab(4)画出戴维宁等效电路，求电阻R中的电流I.+－+－练习:E1=10V,E2=20V,R1=4Ω,R2=2Ω,R3=8Ω,R4=6Ω,R5=6Ω,求R4的电流。练习:E=12.5V,R1=10Ω,R2=2.5Ω,R3=5Ω,R4=20Ω,R=14Ω,求电流I。小结：•一般在只求某一条支路的电流或电压下使用。（不绝对）•电源不作用的意义：理想电压源短路；理想电流源开路。•仅适用于线性网络，待求支路可以是非线性。注意:•必须画出有源二端网络来求开路电压。•画出无源二端网络来求等效电阻。•画等效电压源时电源的极性与被求开路电压统一。【例3-5】如图3-14所示的电路，已知E=8V，R1=3，R2=5，R3=R4=4，R5=0.125，试应用戴维宁定理求电阻R5中的电流I。图3-14例题3-5解：(1)将R5所在支路开路去掉，如图3-15所示，求开路电压Uab：A1A143432121RREIIRREII，Uab=R2I2R4I4=54=1V=E0图3-15求开路电压Uab(2)将电压源短路去掉，如图3-16所示，求等效电阻Rab：Rab=(R1∥R2)+(R3∥R4)=1.875+2=3.875=r0(3)根据戴维宁定理画出等效电路，如图3-17所示，求电阻R5中的电流A25.0415005RrEI图3-16求等效电阻Rab图3-17求电阻R中的电流I二、戴维宁定理任何一个线性有源二端电阻网络，对外电路来说，总可以用一个电压源E0与一个电阻r0相串联的模型来替代。电压源的电动势E0等于该二端网络的开路电压Uab，电阻r0等于该二端网络内所有电源不作用时（即令电压源短路、电流源开路）的等效电阻Rab(叫做该二端网络的等效内阻)。该定理又叫做等效电压源定理。如图Ｖ为理想二极管，试判定二极管的工作状态？★戴维宁定理分析的对象是任意一个线性的有源二端网络。对待求支路没有要求，即待求支路可以是非线性的也可是线性的。５Ω２０Ｖ２ＶＶ３Ω６Ω计算二极管中的电流大小？5.有源二端网络两个端点开路时的电压称为该二端网络的开路电压。Uab=E＋－＋－＋－＋－＋－Uab=E2＋I×R2Rab=R1∥R2图3-12求等效电阻Rab