1、1Chap4 分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)簡單電路結(jié)構(gòu)簡單電路電路分析課的電路分析課的本質(zhì)本質(zhì)： 在在KCL和和KVL的前提下，找到求解電路變的前提下，找到求解電路變量（電壓和電流）的簡便方法。量（電壓和電流）的簡便方法。分解分解等效等效分解？核心思想分解？核心思想？分析過程或步驟分析過程或步驟？2l 分解的基本步驟分解的基本步驟l 單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系l 單口網(wǎng)絡(luò)的置換單口網(wǎng)絡(luò)的置換-置換定理置換定理l 單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路l 一些簡單的等效規(guī)律和公式一些簡單的等效規(guī)律和公式l 戴維南定理戴維南定理l 諾頓定理諾頓定理l T

2、形網(wǎng)絡(luò)和形網(wǎng)絡(luò)和 形網(wǎng)絡(luò)的等效變換形網(wǎng)絡(luò)的等效變換Chap4 分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)3Chap4 分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)分解方法及單口網(wǎng)絡(luò) 單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系 戴維南定理戴維南定理 等效規(guī)律和公式等效規(guī)律和公式重點內(nèi)容重點內(nèi)容難點內(nèi)容難點內(nèi)容 含有受控源電路的等效變換含有受控源電路的等效變換4幾個名詞：幾個名詞：(1) 端口端口( port ): 電路引出的電路引出的一對端鈕一對端鈕，其中從一個端鈕，其中從一個端鈕(如如a)流入的電流一定等于從另一端鈕流入的電流一定等于從另一端鈕(如如b)流出的流出的電流。電流。Aabii(2) 單口網(wǎng)絡(luò)單口網(wǎng)絡(luò) (network)

3、 (二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò))網(wǎng)絡(luò)與外部電路只有一對端鈕網(wǎng)絡(luò)與外部電路只有一對端鈕(或一個端口或一個端口)聯(lián)接。聯(lián)接。(3) 含源含源(active)與無源與無源(passive)單口網(wǎng)絡(luò)單口網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部含有獨立電源的含有獨立電源的單口網(wǎng)絡(luò)稱為單口網(wǎng)絡(luò)稱為含源單口網(wǎng)絡(luò)。含源單口網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不含有獨立電源不含有獨立電源的單口網(wǎng)絡(luò)稱為的單口網(wǎng)絡(luò)稱為無源單口網(wǎng)絡(luò)。無源單口網(wǎng)絡(luò)。Chap4 分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)5 在第一章我們學(xué)過，一個在第一章我們學(xué)過，一個元件元件的的伏安關(guān)系伏安關(guān)系是由這個元件是由這個元件本身本身所決定的，這一關(guān)系不會因外接所決定的，這一關(guān)系不會因外接電路

4、電路不同不同而有所而有所不同不同。同樣，一個。同樣，一個單口網(wǎng)絡(luò)單口網(wǎng)絡(luò)的伏安的伏安關(guān)系也是由這個單口網(wǎng)絡(luò)關(guān)系也是由這個單口網(wǎng)絡(luò)本身本身所確定的，與外接電所確定的，與外接電路路無關(guān)無關(guān)，只要這個單口網(wǎng)絡(luò)除了通過它的，只要這個單口網(wǎng)絡(luò)除了通過它的兩個端鈕兩個端鈕與外界相連接外，與外界相連接外，別無其他聯(lián)系別無其他聯(lián)系。Chap4 分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系6分解法的基本步驟分解法的基本步驟1. 把給定的網(wǎng)絡(luò)分為兩個把給定的網(wǎng)絡(luò)分為兩個單口單口網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) N1和和N2。2. 分別求分別求N1，N2端口上的端口上的VCR。 3. 聯(lián)立聯(lián)立VCR，求單口網(wǎng)絡(luò)

5、端鈕上，求單口網(wǎng)絡(luò)端鈕上 的電壓，電流的電壓，電流u和和i。 4. 分別求單口網(wǎng)絡(luò)分別求單口網(wǎng)絡(luò)N1，N2內(nèi)部內(nèi)部各支路各支路的電壓，電流。的電壓，電流。 11Aiku22Aiku4. 1 分解的基本步驟分解的基本步驟7單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系的求法單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系的求法1. 根據(jù)電路模型直接列寫根據(jù)電路模型直接列寫u與與i的關(guān)系的關(guān)系 ；2. 外接電流源求電壓法；外接電流源求電壓法；3. 外接電壓源求電流法外接電壓源求電流法 。例例 求圖示電路的求圖示電路的VCR。解：（解：（1）列電路方程：列電路方程： ssssUIRIRRURIIIRU 12112)()(4. 2 單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系單口網(wǎng)絡(luò)

6、的伏安關(guān)系IsI1+US1R1_R2+U_I8（2）外加電流源，求入端電壓：外加電流源，求入端電壓： IIRURUSS111021UIRUSSUIRIRRU121)(U1.U24. 2 單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系節(jié)點法列方程節(jié)點法列方程 94. 2 單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系（3）外加電壓源，求入端電流：外加電壓源，求入端電流： SSSSUIRIRRUUUIRIRR121121)()(網(wǎng)孔法列方程網(wǎng)孔法列方程 10注意：注意： 1）單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系是由其）單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系是由其本身性質(zhì)本身性質(zhì)決定的決定的,與外接與外接電路電路無關(guān)無關(guān)。2）含有獨立電源單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系

7、，可表示為）含有獨立電源單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系，可表示為u=A+Bi的形式。的形式。3）外加）外加電流源求電壓法電流源求電壓法和外加和外加電壓源求電流法電壓源求電流法是常用是常用的方法，也是用的方法，也是用實驗方法實驗方法確定確定VCR的依據(jù)。這是求單口的依據(jù)。這是求單口網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)VCR的的基本方法基本方法。4. 2 單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系單口網(wǎng)絡(luò)的伏安關(guān)系114. 3 單口網(wǎng)絡(luò)的置換單口網(wǎng)絡(luò)的置換置換定理置換定理 如果一個網(wǎng)絡(luò)如果一個網(wǎng)絡(luò)N由兩個子網(wǎng)絡(luò)組成，且已求得網(wǎng)絡(luò)端由兩個子網(wǎng)絡(luò)組成，且已求得網(wǎng)絡(luò)端口處的口處的u = ,i = ,可用一個可用一個電壓值電壓值為為的的電壓源電壓源或用一個或用一個電流

8、值電流值為為的的電流源電流源置換置換N2或或N1，求，求N1或或N2內(nèi)各支路電內(nèi)各支路電壓。壓。 定理內(nèi)容定理內(nèi)容: :12下面通過下面通過舉例舉例來說明此定理的來說明此定理的正確性正確性。4. 3 單口網(wǎng)絡(luò)的置換單口網(wǎng)絡(luò)的置換置換定理置換定理 13例：例：圖示電路中已知圖示電路中已知N2的的VCR為為u =i+2,試用置換定理試用置換定理 , 求解求解i1 。解解：求左邊部分的端口：求左邊部分的端口VCRVCR263iuiuVuAi3,1515)(5 . 711uiiiu7.57.515536uuiui 4. 3 單口網(wǎng)絡(luò)的置換單口網(wǎng)絡(luò)的置換置換定理置換定理 14N2用用3V電壓源置換電壓源

9、置換VuAi3,1 求得i1:1355uiA4. 3 單口網(wǎng)絡(luò)的置換單口網(wǎng)絡(luò)的置換置換定理置換定理 154. 4（ 4. 5）單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律l 理想電壓源的串并聯(lián)理想電壓源的串并聯(lián)電壓源并聯(lián)特殊情況電壓源并聯(lián)特殊情況l 理想電流源的串并聯(lián)理想電流源的串并聯(lián)電流源串聯(lián)特殊情況電流源串聯(lián)特殊情況l 兩種實際電源模型的等效變換兩種實際電源模型的等效變換 l 含受控源單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路含受控源單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路l 電阻串并聯(lián)電阻串并聯(lián)等效：兩單口網(wǎng)絡(luò)的等效：兩單口網(wǎng)絡(luò)的VCR完全相同完全相同 164. 4（ 4. 5）單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律等

10、效等效 電阻的串并聯(lián)電阻的串并聯(lián)1.串聯(lián)等效電阻串聯(lián)等效電阻Req+_R1Rn+_uki+_u1+_unuRk+_R1Rn+_uk+_uki+_u1+_u1+_un+_unuRku+_Reqiu+_Reqi 由歐姆定律由歐姆定律uk = Rk i( k=1, 2, , n )結(jié)論：結(jié)論：Req=( R1+ R2 +Rn) = Rku= (R1+ R2 +Rk+ Rn) i = Reqi串聯(lián)電路的串聯(lián)電路的等效電阻等效電阻等于各分電阻等于各分電阻之和之和。 17由由KCL:i = i1+ i2+ + ik+ +in= u / Req故有故有u/Req= i = u/R1 +u/R2 + +u/R

11、n=u(1/R1+1/R2+1/Rn)即即1/Req= 1/R1+1/R2+1/Rn用電導(dǎo)用電導(dǎo) G =1 / R 表示表示 Geq=G1+G2+Gk+Gn= Gk= 1/Rk2.并聯(lián)等效電阻并聯(lián)等效電阻Req并聯(lián)電路并聯(lián)電路等效電導(dǎo)等效電導(dǎo)等于并聯(lián)的等于并聯(lián)的各電導(dǎo)各電導(dǎo)之和之和結(jié)論：結(jié)論：等效等效等效等效inR1R2RkRni+ui1i2ik_inR1R2RkRni+ui1i2ik_+u_iReq+u_iReq18 理想電壓源的串并聯(lián)理想電壓源的串并聯(lián)串聯(lián)串聯(lián):uS= uSk ( 注意參考方向注意參考方向)只有只有電壓相等電壓相等，極性極性一致一致的電壓源才能并的電壓源才能并聯(lián)聯(lián),否則違背

12、否則違背KVL，此，此時等效為其中任一電時等效為其中任一電壓源。壓源。uS2+_+_uS1+_uS+_5VI5V+_+_5VI并聯(lián)并聯(lián):21sssuuu4. 4（ 4. 5）單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律19 與電壓源并聯(lián)的元件稱為與電壓源并聯(lián)的元件稱為多余元件多余元件，多余元件多余元件的存在與否并的存在與否并不影響不影響端口端口電壓電壓的大小，的大小，端口端口電壓總等于電壓總等于電壓源電壓源電壓。電壓。usis提示：提示：多余元件的存在會使電壓源的電流有所改變，但電壓源多余元件的存在會使電壓源的電流有所改變，但電壓源的電流可為任意值。的電流可為任意值。4. 4（ 4. 5）

13、單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律20uS+_i任意任意元件元件u+_uS+_iu+_對外等效對外等效 總結(jié)：總結(jié)：一個理想一個理想電壓源電壓源與任何一條支路與任何一條支路并聯(lián)并聯(lián)后，對外后，對外等效為理想等效為理想電壓源電壓源。 等效理想電壓源中的電流不等于替代等效理想電壓源中的電流不等于替代前前的理想的理想電壓源的電流，而等于電壓源的電流，而等于外部電流外部電流。4. 4（ 4. 5）單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律21理想電流源的串并聯(lián)理想電流源的串并聯(lián)（ 注意參考方向）注意參考方向） 21snsksssiiiii并聯(lián)：并聯(lián)：iiS2iS1iS串聯(lián)串聯(lián):只有

14、只有電流相等電流相等且且方向一致方向一致的電流源才允許的電流源才允許串聯(lián)串聯(lián)，否則違背，否則違背KCL，此時等效電路為其中，此時等效電路為其中任一任一電流源。電流源。iS1iS2iSkiS1iS2iSkiSiS22電流源串聯(lián)特殊情況電流源串聯(lián)特殊情況usis 與電流源串聯(lián)的元件稱為與電流源串聯(lián)的元件稱為多余元件多余元件，多余元件多余元件的存在與否并的存在與否并不影響不影響端口端口電流電流的大小，的大小，端口端口電流總等于電流總等于電流源電流源電流。電流。提示：提示：多余元件的存在會使電流源的電壓有所改變，但電流源多余元件的存在會使電流源的電壓有所改變，但電流源的電壓可為任意值。的電壓可為任意值

15、。23iSiS任意任意元件元件u_+對外等效對外等效總結(jié)：總結(jié)：一個理想電流源與任何一條支路一個理想電流源與任何一條支路串聯(lián)串聯(lián)后，對后，對外等效為一個理想外等效為一個理想電流源電流源。 等效理想電流源兩端的電壓等效理想電流源兩端的電壓不等于不等于替代替代前前的理想的理想電流源的電壓，而等于電流源的電壓，而等于外部電壓外部電壓u 。+_u4. 4（ 4. 5）單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律24例例is=is2-is1us1is2is1us2is4. 4（ 4. 5）單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律25實際實際電壓源電壓源、實際實際電流源電流源兩種模型可以進行兩

16、種模型可以進行等效變換等效變換，所謂的等效是指所謂的等效是指端口電壓端口電壓、電流電流在轉(zhuǎn)換過程中在轉(zhuǎn)換過程中保持不變保持不變。u=uS Riu=RiS Ri 通過比較，得等效的條件：通過比較，得等效的條件：i+_uSR+u_兩種實際電源模型的等效變換兩種實際電源模型的等效變換 R=Rus=RiS 或或 iS=us /RiR+u_iS26等效等效是指是指對外對外等效（等效互換前后對外伏安特性一致）等效（等效互換前后對外伏安特性一致）對內(nèi)不等效對內(nèi)不等效IsaRSbUabI RLaUS+-bIUabRSRL具有具有串聯(lián)電阻串聯(lián)電阻的的電壓源電壓源稱為稱為有伴電壓源有伴電壓源，具有具有并聯(lián)電阻并聯(lián)

17、電阻的的電流源電流源稱為稱為有伴電流源有伴電流源。有伴電壓源和有伴電流源才能進行有伴電壓源和有伴電流源才能進行等效互換等效互換。4. 4（ 4. 5）單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律27恒壓源和恒流源不能等效互換恒壓源和恒流源不能等效互換abIUabIsaUS+-bI4. 4（ 4. 5）單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律28應(yīng)用應(yīng)用：利用電源轉(zhuǎn)換可以簡化電路計算。：利用電源轉(zhuǎn)換可以簡化電路計算。例例1.I=0.5AU=20V例例2.5A3 4 7 2AI5A3 4 7 2AI+_15v_+8v7 7 I+_15v_+8v7 7 I6A+_U5 5 10V10V6

18、A+_U+_U5 5 10V10V+_U55 2A6A+_U+_U55 2A6A29含受控源、電阻及獨立源的單口網(wǎng)含受控源、電阻及獨立源的單口網(wǎng)絡(luò)與含電阻及獨立源的單口網(wǎng)絡(luò)一絡(luò)與含電阻及獨立源的單口網(wǎng)絡(luò)一樣，可以等效為電壓源樣，可以等效為電壓源- -串聯(lián)電阻組串聯(lián)電阻組合或電流源合或電流源- -并聯(lián)電阻組合。并聯(lián)電阻組合。含受控源單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路含受控源單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路101500 IU可用可用加壓求流法加壓求流法或或加流求加流求壓法壓法，求得，求得VCR1k 1k 10V0.5I+_UI1k 1k 10V0.5I+_U+_UI1.5k 10V+_UI1.5k 10V+_U+_UI4. 4

19、（ 4. 5）單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律30+_RUS+_UI2 +_U+-I13I12AI課堂練習(xí)課堂練習(xí)1.2.3 10 6 6 4A+- -30V20 化成最簡電路化成最簡電路求等效電路中求等效電路中R和和US的參數(shù)的參數(shù)4. 4（ 4. 5）單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律單口網(wǎng)絡(luò)的等效和等效規(guī)律314. .6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理 (Thevenin- -Norton Theorem)工程實際中，常常碰到只需研究工程實際中，常常碰到只需研究某一某一支路支路的情況。這時，可以將除我們需保留的情況。這時，可以將除我們需保留的支路外的其余部分的

20、電路的支路外的其余部分的電路(通常為二端網(wǎng)通常為二端網(wǎng)絡(luò)或稱單口網(wǎng)絡(luò)絡(luò)或稱單口網(wǎng)絡(luò)),等效變換等效變換為較簡單的含為較簡單的含源支路源支路(電壓源與電阻串聯(lián)或電流源與電阻電壓源與電阻串聯(lián)或電流源與電阻并聯(lián)并聯(lián)),可大大方便我們的分析和計算。戴可大大方便我們的分析和計算。戴維南定理和諾頓定理正是給出了等效含源維南定理和諾頓定理正是給出了等效含源支路及其計算方法。支路及其計算方法。R3R1R5R4R2iRxab+us32戴維南定理戴維南定理任何一個線性含有任何一個線性含有獨立電源獨立電源、線性電阻線性電阻和和線性受控線性受控源源的單口網(wǎng)絡(luò)，對外電路來說，可以用一個的單口網(wǎng)絡(luò)，對外電路來說，可以用一

21、個電壓源電壓源Uoc和和電阻電阻Ro的的串聯(lián)串聯(lián)組合來等效置換；此電壓源的電壓等于外組合來等效置換；此電壓源的電壓等于外電路斷開時端口處的電路斷開時端口處的開路電壓開路電壓UOC ，而電阻等于該網(wǎng)絡(luò)，而電阻等于該網(wǎng)絡(luò)中中全部全部獨立源為獨立源為零值零值時所得的網(wǎng)絡(luò)時所得的網(wǎng)絡(luò)等效電阻等效電阻Ro。NabiuiabRoUoc+- -u4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理33電流源電流源i為零為零abN+u+網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)N中獨立源全部置零中獨立源全部置零abN0i+uRou= Uoc (外電路開路時外電路開路時a 、b間開路電壓間開路電壓) u= - Ro i得得u = u +

22、 u = Uoc - Ro i等效等效abNi+u替代替代abNi+uMiUoc+uMab+Ro=疊加疊加4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理34例例計算計算Rx分別為分別為1.2 、5.2 時的時的I；IRxab+10V4 6 6 4 解解：保留保留Rx支路，將其余一端口網(wǎng)絡(luò)化為戴維南等效電路：支路，將其余一端口網(wǎng)絡(luò)化為戴維南等效電路：ab+10V4 6 6 +U24 +U1IRxIabUoc+RxRo4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理35(1) 求開路電壓求開路電壓Uoc = U1 + U2 = - -10 4/(4+6)+10 6/(4+

23、6) = - -4+6=2Vab+10V4 6 6 +U24 +U1+- -Uoc4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理364.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理(2) 求等效電阻求等效電阻RoRo=4/6+6/4=4.8 Rx =1.2 時，時，I= Uoc /(Ri + Rx) =0.333ARx =5.2 時，時，I= Uoc /(Ri + Rx) =0.2AIabUoc+RxRoRoab4 6 6 4 (3) 畫出等效電路求解畫出等效電路求解37含受控源電路戴維南定理的應(yīng)用含受控源電路戴維南定理的應(yīng)用求求U0 。3 3 6 I+9V+U0ab

24、+6I例例abUoc+Ro3 U0-+解：解：(1) 求開路電壓求開路電壓UocUoc=6I+3II=9/9=1Uoc=9V3 6 I+9V+Uocab+6Ii38(2) 求等效電阻求等效電阻Ro方法方法：短路電流法：短路電流法6 I1 +3I=9I=0Isc=I1=9/6=1.5ARo = Uoc / Isc =9/1.5=6 3 6 I+9VIscab+6II14.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理3I6I=0 0Uoc=9V39(3) 等效電路等效電路abUoc+Ro3 U0- -+6 9VV393630 U4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定

25、理40例例解：解：(1) a、b開路，開路，I=0，0.5I=0，Uoc= 10VabUoc+U R0.5k Ro(含受控源電路含受控源電路)用戴維南定理求用戴維南定理求U。+10V1k 1k 0.5Iab R0.5k +UI4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理41(2)求求Ro：加壓求流法：加壓求流法U0 =(I0- -0.5 I0) 103+ I0 103 =1500I0Ro = U0 / I0 =1.5k 1k 1k 0.5Iab+U0II04.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理42U=Uoc 500/(1500+500)=2.5Vab10V

26、+U R0.5k 1.5k (3) 等效電路等效電路：4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理43Isc = -I，(I-0.5I) 103 +I 103+10=01500I= -10I= -1/150 A即即 Isc=1/150 A Ro = Uoc / Isc =10 150=1500 開路電壓開路電壓Uoc 、短路電流、短路電流Isc法求法求Ri：Ri = Uoc / IscUoc =10V（已求出）（已求出）求短路電流求短路電流Isc (將將a、b短路短路)：另：另：+10V1k 1k 0.5IabIIsc4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理

27、注：單口網(wǎng)絡(luò)中需含有獨立源注：單口網(wǎng)絡(luò)中需含有獨立源44任何一個含獨立電源，線性電阻和線性受控源的一端口，任何一個含獨立電源，線性電阻和線性受控源的一端口，對外電路來說，可以用一個電流源和電導(dǎo)對外電路來說，可以用一個電流源和電導(dǎo)(電阻電阻)的并聯(lián)組合來的并聯(lián)組合來等效置換；電流源的電流等于該一端口的短路電流，而電導(dǎo)等效置換；電流源的電流等于該一端口的短路電流，而電導(dǎo)(電電阻阻)等于把該一端口的全部獨立電源置零后的輸入電導(dǎo)等于把該一端口的全部獨立電源置零后的輸入電導(dǎo)(電阻電阻)。諾頓定理諾頓定理諾頓等效電路可由戴維南等效電路經(jīng)電源等效變換得到。諾頓等效電路可由戴維南等效電路經(jīng)電源等效變換得到。但

28、諾頓等效電路可獨立進行證明。證明過程從略。但諾頓等效電路可獨立進行證明。證明過程從略。NababGo(Ro)Isc4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理45例例.求電流求電流I 。12V2 10 +24Vab4 I+4 IabGo(Ro)Isc4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理46(1)求求IscI1 =12/2=6A I2=(24+12)/10=3.6AIsc=-I1-I2=- 3.6-6=-9.6A解：解：2 10 +24VabIsc+I1I212V4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理47(2) 求求Ro：串并聯(lián)：串并

29、聯(lián)Ro=10 2/(10+2)=1.67 (3) 諾頓等效電路諾頓等效電路:I = - Isc 1.67/(4+1.67) =9.6 1.67/5.67 =2.83ARo2 10 abb4 Ia1.67 -9.6A4.6 (4.7) 戴維南定理和諾頓定理戴維南定理和諾頓定理48求求RL 為何值時，其上獲最大功率。為何值時，其上獲最大功率。并求此最大功率。并求此最大功率。UocRLRoUI解：解：LLoocLLoocRRRURIPRRUI22,0)()()()( 2)(32422LoLoocLoLLoLoocLRRRRURRRRRRRUdRdP4. 8 最大功率傳遞定理最大功率傳遞定理給定網(wǎng)絡(luò)給

30、定網(wǎng)絡(luò)N1：Ro為定值。為定值。N1當：當：時，獲最大功率。時，獲最大功率。0LdRdP49由此得線性單口網(wǎng)絡(luò)傳遞給可變由此得線性單口網(wǎng)絡(luò)傳遞給可變負載負載RL 的功率最大的條件是：的功率最大的條件是： RL=Ro稱其為稱其為匹配條件匹配條件此時：此時：oococRUPUU4,%50,22max083322oocoLLRURRdRpd由于UocRLRoN14. 8 最大功率傳遞定理最大功率傳遞定理50頓頓模模型型）（諾諾（戴戴維維南南模模型型） 442max2maxoscoocRipRup 由線性單口網(wǎng)絡(luò)傳遞給可變負載由線性單口網(wǎng)絡(luò)傳遞給可變負載 RL 的功率為的功率為最大的條件是負載最大的條

31、件是負載 RL應(yīng)與戴維南（或諾頓）等效應(yīng)與戴維南（或諾頓）等效電阻電阻Ro相等，此即最大功率傳遞定理。相等，此即最大功率傳遞定理。RL=Ro最大功率計算公式：最大功率計算公式：最大功率匹配條件：最大功率匹配條件：最大功率傳遞定理：最大功率傳遞定理：RLN14. 8 最大功率傳遞定理最大功率傳遞定理51即：即：Ro越小負載吸收效率越小負載吸收效率 越高越高（負載（負載RL一定時）。一定時）。%50 0 時時LRR負載吸收效率負載吸收效率 討論：討論： 總總負負載載吸吸收收效效率率PPmax %50 0 時時LRR%50 0 時時LRR Ro為為0時負載吸收效率時負載吸收效率 最大最大。 RLN1

32、4. 8 最大功率傳遞定理最大功率傳遞定理52 由于由于R0的功率一般不等于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的的功率一般不等于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的消耗功率。（因為單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不等效）消耗功率。（因為單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不等效） 只有只有RL功率來自于一個具有內(nèi)阻功率來自于一個具有內(nèi)阻R0的的電壓源是才有電壓源是才有 所以所以RL獲得最大功率時功率傳遞效率獲得最大功率時功率傳遞效率不等于不等于50。（見教材（見教材P147例題）例題）%50 RLN14. 8 最大功率傳遞定理最大功率傳遞定理534. 8 最大功率傳遞定理最大功率傳遞定理.已知maxx321S2S1PR0.5, ,20R ,10RR,120VU,100VU: 并并求求此此

33、最最大大功功率率 大大功功率率? ?為為何何值值時時其其上上可可獲獲得得最最: :試試問問Us1R3 U1U1R1R2Us2Rx+544. 8 最大功率傳遞定理最大功率傳遞定理用戴維南等效電路用戴維南等效電路解：解：Us1R3 U1U1R1R2Us2+U2Uoc+Us1R3 U1U1R1R2Us2+U2Uoc+求開路電壓求開路電壓Uoc：2S2OCUUU 12131121S1)1()1(UUURRURUU V5 .12V2521 UUV5 .1075 .121202S2OC UUU554. 8 最大功率傳遞定理最大功率傳遞定理加壓求流計算內(nèi)阻加壓求流計算內(nèi)阻Ro：R3 U1U1R1R2+R3 U1U1R1R2+U0I0+U0I0+110131200/UUURRURUI 130200/)1/(RRURUI 5 . 2)2010/(2010)5 . 01/(1101