请问如何用戴维南 诺顿和诺顿定理解如下电路中过RL的电流

戴维南定理和诺顿定理_诺顿定理-牛宝宝文章网
戴维南定理和诺顿定理 诺顿定理
一定理对于任一含源线性二端网络,就其两个端钮而言,都可以用一条最简单支路对外部等效。1.以一条实际电压源支路对外部等效,其中电压源的电压值等于该含源线性二端网络端钮处开路时的开路电压,其串联电阻值等于该含源线性二端网络中所有独立源令为零时,由端钮处看进去的等效电阻,此即戴维南定理。2.以一条实际电流源支路对外部进行等效,其中电流源的电流值等于该含源线性二端网络端钮处短接时的短路电流,其并联电阻的确定同1,此即诺顿定理。这里。上述定理可用图4-9和图4-10说明。图4-9图4-10例1:求图4-11(a)所示电路的戴维南等效电路。解:在图4-11(a)所示电路中求a、b两点的开路电压Uoc时,可以用前面介绍的支路法、网孔法、节点法、叠加法等方法进行,何种方法较为简便需考虑。显见若用叠加法进行时,仅涉及到常用的分压、分流关系即可,无需列写电路方程组解方程。当1V电压源单独作用,如图4-11(b)利用分压公式。(a)(b)当1A电流源单独作用,如图4-11(c)利用分流公式。当1V电压源和1A电流源共同作用,如图4-11(a),由叠加法得。(c)在图(a)所示电路中令独立源为零时,便成为图(d)的无源电阻网络。(d)∴图(a)的戴维南等效电路应为图(e)。(e)图4-11结论:与理想电流源串联的元件对外部电路不起作用,可以短接。例2:求图4-12(a)所示电路的戴维南等效电路。图4-12(a)分析:求戴维南等效电路的过程中,本身就可以采用戴维南定理,以使分析过程更加简捷。解:本题可以将原电路分成左右两部分,先求出左面部分电路的戴维南等效电路,然后求出整个电路的戴维南等效电路。左面部分电路的戴维南等效电路如图图4-12(b)图4-12(b)则原电路可等效图4-12(c)、(d)。图4-12(c)图4-12(d)[注意两点]①与理想电压源并联的电阻对外部电路不起作用,可以断开。②当两条相同的实际电压源支路并联时,其戴维南等效电路的准确求取。二定理证明:现设一个线性含源二端网络与一负载相联如图4-13(a)。当流过负载的电流为I时,则根据替代定理,可以用一个理想电流源替代该负载如图(b)。可见,此时,整个网络就成为一个线性网络。由此,可以利用叠加定理求a、b两点间的电压U。将上述网络中的独立源分成两组,即线性含源二端网络中的所有独立源为一组,电流源I为一组。当线性含源二端网络中的独立源共同作用时,电流源I断开,如图(c),此时求得的电压分量,即为a、b支路断开时的开路电压UOC,得。当电流源I单独作用时,原线性含源二端网络中的所有独立源令为零值,如图(d),此时从a、b两点向左看即为等效电阻,则(注意参考方向)。可见,由叠加定理即可得到a、b两点间的电压为:由a、b两点间的伏安关系出发,可以构筑一个简单的等效电路,如图(e)。最后将理想电流源用负载替代如图(f)。图(a)图(b)+图(c)图(d)图(e)图(f)图4-13可见,在等效前后,a、b两点左端的网络对负载的影响总是不变的。而此时被等效的网络内部,其电压、电流的关系一般都是不等效的。关于诺顿定理的证明可以采用相似的方法进行。三求等效电阻的一般方法:1.外加激励法图4-142.开路短路法:图4-15,与的方向在断路与短路支路上关联说明:求等效电阻时,若电路为纯电阻网络,可以用串、并联化简时,直接用串、并联化简的方法求,无法用串并联化简时,则用一般方法求。当电路中含受控源时,则一定要用一般方法求其戴维南等效电阻。例3:电路如图4-16(a)所示,求无限扩展线性电阻网络,由任一支路看进去的等效电阻。R(a)(b)(c)图4-16解:若求ab两点看进去的等效电阻Req,可以利用外加激励法,在a、b两点间加一个1A的电流源,设法求得其端电压U,则Req=。采用电流源的分裂法,取无穷远为过渡点。利用叠加定理,由于无限扩展网络,当仅有一个电流源单独作用时,其电流均匀地向与a(b)点相联的四条支路分配,于是流过a、b间的电流为则可见,分析过程中使用了求等效电阻的一般方法、电流源的分裂方法及叠加定理三个知识点。四.利用戴维南定理分析含受控源的电路原则:1.被等效电路内部与负载内部不应有任何联系(控制量为端口U或I除外)2.求要用一般方法例4:电路如图4-17(a)所示,用戴维南定理求电压U。(a)(b)(c)(d)(e)图4-17解:1.求,如图(b)所示。∴2.求,如图(c)所示。则或如图(d)所示,,3.求电压U作出戴维南等效电路如图(e)所示。例5:试求如图4-18(a)所示电路的等效电路。解:对于较简单的含受控源的电路,若要求出它的戴维南等效电路,可以先直接写出电路端口上电压p电流的伏安关系,再由伏安关系去作等效电路。(a)(b)图4-18由端口的伏安关系可以求得出Req=8,Uoc=0一步法(利用U-I关系)则得等效电路如图4-18(b)所示。五.最大功率传输我们知道一个含源线性二端网络,总可以用一条戴维南等效电路对外部等效。当这个含源线性二端网络外接一个负载电阻时,如图4-19(a)所示,其中等效电源发出的功率将由等效电阻与负载电阻共同所吸收,如图4-19(b)所示。在电子技术中,总希望负载电阻上所获得的功率越大越好。那么,在什么条件下,负载电阻方可获得最大功率?负载电阻的最大功率值Pmax=?(a)(b)图4-19我们知道:而利用数学中求极值的方法:令,得即:当负载电阻RL与戴维南等效电阻Req相等时,负载电阻可从含源线性二端网络获得最大功率。此时最大功率为:而戴维南等效电路中电源Uoc的效率可见此时等效电源Uoc的效率只达50%,而Uoc所产生的功率有一半白白地损耗在等效电阻Req上,这在电力系统中是决不允许的,故电力系统中通常取RL&&Req。负载电阻吸收的功率和电源Uoc的效率随负载电阻变化的曲线如图4-20所示。图4-20注意:此时是指可调负载RL可获最大功率的条件为RL=Req,而不是Req可调。欢迎您转载分享:
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戴维南等效电路
范文一:RL/Ω U/V 含源二端网 络 I/A U/V 戴维南等效 电路 I/A
100 200 0 1.685 2.525 0.025 0.012 0.017 5 6 0 1.691 2.531 0.025 0.012 0.017 5 7
300 3.353 0.008 4 3.378 0.008 45
600 3.757 0.006 3 3.797 0.006 35
800 4.013 0.005 05 4.053 0.005 1
∞ 5.011 0.000 05 5.071 0.000 05
从上图可以看出, 两条输出曲线基本重合, 说明含源二端网络与戴维南等效电路对外输出特 性基本相等。
范文二:Thevinin-equivalent source circuits:戴维宁等效电路
Thevenin's theorem:戴维宁定理
任何一个线性含源二端网络,对外部而言,总可以等效为一个电压源和电阻串联的电路模型;该电压源的电压等于网络的开路电压,电阻等于网络内部所有独立电源都不作用时的入端等效电阻。这就是戴维南定理。
戴维宁定理只适用于线性网络,不适用于非线性网络. 当只需求解电路中一条支路(或某一部分电路),用戴维宁定理较方便。戴维宁定理的本质是求解任一复杂含源一端口网络等效电路的方法。
一个含独立电源、线性电阻和受控源的二端电路N,对两个端子来说都可等效为一个理想电流源并联内阻的模型。
其理想电流源的数值为有源二端电路N的两个端子短路时其上的电流,并联的内阻等于N内部所有独立源为零时电路两端子间的等效电阻。
诺顿定理的应用
例1. 求电流I
1. 求短路电流
2. 求等效电阻
3. 作诺顿等效电路,求电流I
例2. 求电压U12
1. 求短路电流
2. 求等效电阻
3. 作出诺顿模型,求出待求量
3.戴维宁模型和诺顿模型间的关系
电流源isc(t)的方向是电压源uoc(t)电位升
两种有伴电源的等效条件:
1. 电阻R相等 ;
2.电流源is(t)的方向是电压源us(t)电位升的方向
3. 最大功率传输问题
当线性有源二端网络外接电阻R可变时,
R为何值时可以获得最大功率
满足最大功率条件后,Pmax=
因此,最大功率传输条件为 此时获得的最大功率
戴维宁定理和诺顿定理统称为等效发电机定理。戴维宁定理和诺顿定理一个典型的应用,就是寻找一个负载在什么情况下可以从含源一端口网络NS获得最大功率,以及获得的最大功率究竟是多少?当可变电阻为
时,它所获得的功率最大,此最大功率为
P(max)=U2(ec)/4Req
一个由线性电阻元件、线性受控源和独立源构成的线性电阻性有源二端网络对于外部电路而言,
1)戴维宁定理:可以用一个电压源和一个电阻元件串联组成的等效电路来代替
2)诺顿定理: 可以用一个电流源和一个电阻元件并联组成的等效电路来代替
上述两种情况,电路的等效电阻R是相同的,两个等效电路作用相等,
电压源的电压U与电流源的电流I的关系就为:U=IR
范文三:实验1
戴维南和诺顿等效电路
一、实验目的
1.对一个已知网络,求出它的戴维南等效电路。
2.对一个已知网络,求出它的诺顿等效电路。
3.确定戴维南定理的真实性。
4.确定诺顿定理的真实性。
5.对一个已知网络,确定它的戴维南等效电路。
6.对一个已知网络,确定它的诺顿等效电路。
二、实验器材
直流电压电源
直流电压表
直流电流表
三、实验准备
1.戴维南定理
任何一个具有固定电阻和电压源的线性二端网络,都可以用一个串联电阻的等效电压源来代替。这个等效电压源的电压可称为戴维南电压Vth,它等于原网络开路时的端电压Voc,如图1-1所示。串联电阻可称为戴维南电阻Req,它等于原网络两端的开路电压Voc除以短路电流Isc。所以
Req=Voc/Isc
短路电流Isc可在原网络两端连接一个电流表来测量,如图1-2所示(注:电流表具有很小的内阻,可视为短路。)短路电流Isc也可在原网络的输出端连接一短路线来计算。 确定戴维南电阻Req的另一个方法是,将源网络中所有的电压源用短路线代替,把所有的电流源短路,这时输出端的等效电阻就是Req。在实验室里对一个未知网络确定其戴维南电阻Req的最好方法是,在未知网络两端连接一个可变电阻,然后调整阻值直至端电压等于开路电压Voc的一半,这时可变电阻的阻值就等于戴维南电阻Req。
2.诺顿定理
任何具有固定电阻和电压源的线性二端网络都可用一个并联电阻的等效电流源来代替。这个等效电流源的电流称为诺顿电流In,并等于原网络两端之间的短路电流Isc。并联电脑组称为诺顿电阻Rn,并等于戴维南等效电路里的戴维南电阻Req。这个并联电阻的方法也与戴维南电阻Req的求法一样。在图1-3中,当电阻RL连接在网络两端时,端电压Vab与在戴维南等效电路两端连接RL时的电压是一样的。RL连接在诺顿等效电路的两端情况也相同。
图1-1 测定线性二端网络的开路电压
图1-2 测定线性二端网络的短路电流
图1-3 测定线性二端网络加载RL时的电压Vab
四、实验步骤
1.在电子工作平台上建立如图1-1所示的实验电路。
2.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量a-b两端开路电压Voc。
3.根据图1-1所示的电路的元件值,计算a-b两端的电压Voc。
4.在电子工作平台上建立如图1-2所示的实验电路。
5.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量a-b两端的短路电流Isc。
6.根据图1-2所示的电路元件值,计算短路电流Isc。计算时应该用一个短导线代替电流表。
7.根据Voc和Isc的测量值,计算戴维南电压Vtn和戴维南电阻Req。
8.根据步骤7的计算值,画出戴维南等效电路。
9.在图1-2所示电路中,断开电流表,以一条短路线代替电压源V1,用这个电路计算原网络的戴维南电阻Req。
10.根据Voc和Isc的测量值,计算诺顿电流源In和诺顿电阻Rn。
11.根据步骤10的计算值,画出诺顿等效电路。
12.在电子工作平台上建立如图1-3所示的实验电路。
13.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量电压Vab。
14.根据图1-3所示的电路的元件值,计算电压Vab。
15.以步骤8中的戴维南等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路,用这个电路求出电压Vab。
16.以步骤11中的诺顿等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路,用这个电路求出电压Vab。
五、思考与分析
1.步骤2中Voc的测量值与步骤3中的计算值比较,情况如何?
2.步骤5中Isc的测量值与步骤6中的计算值比较,情况如何?
3.步骤7中Req的计算值与步骤9中的计算值比较,情况如何?
4.步骤13中Vab的计算值与步骤14中的计算值比较,情况如何?
5.步骤15中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较,情况如何?戴维南等效电路与原电路等效吗?
6.步骤16中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较,情况如何?诺顿等效电路与原电路等效吗?
范文四:戴维南等效电路的求法
工程实际中,常常碰到只需研究某一支路的电 压,电流或功率的问题.对所研究的支路来说,电 路的其余部分就成为一个有源二端网络,可等效变 换为较简单的含源支路(电压源与电阻串联或电流 源与电阻并联支路), 使分析和计算简化.戴维南 定理和诺顿定理正是给出了等效含源支路及其计算 方法.
戴维南定理
定义:对任意一个线性含独立源的二端网络Ns均可等效 为一个电压源Uoc与一个电阻Ro相串联的支路, 其中: Uoc为该网络的开路电压, Ro为该网络中全部独立源置零后的等效输出电阻. 图示
Uoc为开路电压
Ro为所有独立源为零时,所得 的网络等效电阻.
(1)适用条件为线性二端网络(单口网络). (2)应用戴维南时应注意含源单口网络和外电路之间 无任何耦合. (3) Uoc为外电路开路时的端口电压,可应用前几章方法分析. (4)Ro为内部独立源置零,受控源不置零时的等效电阻.
用戴维南分析含受控源的单口网络时应注意的问 题
(1)单口网络N中,不能含有控制量在外电路部分的受控 源,但控制量可以是N的端口电流或电压.同时外电路也 不能含有控制量在单口网络之中的受控源,但控制量可以 是端口电压或电流.
(2)当控制量在端口上时,它要随端口开路或短路而变化.
求单口网络的戴 维南等效电路. 解:(1)求Uoc (2)求Ro(电阻串并联法)
(3)戴维南等效 电路为:
例2 4 Rx 6
计算Rx分别为1.2, 5.2时的I;
a I 4 b 10V + – 保留Rx支路,将其余一端口 网络化为戴维宁等效电路: 6
外电路可以是任意的线性或非线性电路,外电路 发生改变时,含源一端口网络的等效电路不变.
4 + – 6U1
+ U2 – 10V + –
a + Rx Uoc
(1) 求开路电压
Uoc = U1 + U2 I = -10×4/(4+6)+10 × 6/(4+6) = -4+6=2V b
(2) 求等效电阻Req
Req=4//6+6//4=4.8
I Req + Uoc – b a Rx
(3) Rx =1.2时, I= Uoc /(Req + Rx) =0.333A Rx =5.2时, I= Uoc /(Req + Rx) =0.2A
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等效电阻Ro的求法
(a)电阻串并联法(适用于不含受控源电路) (b)开路,短路法(适用于含受控源电路) 原理:
U oc R0 = I sc
(c)外加电源法( 适用于含受控源电路) 原理:
令内部独立源为零 (Uoc=0)
注意:区别 开路短路法与外加电源法中电流,电压的方向 及内部电源的处理.
求等效电阻R0 解:(1)求Uoc 特点:含受控源
Uoc=10 (V)
(1000 + 1000) I sc
1000 × 0.5 I sc = 10
(2) Ro(开路短路法)
1 I sc = ( A) 150
U oc R0 = = 1500() I sc
续例4-17 (2) 求Ro(外加电源法)
QU ′ = 1000( I ′
0.5 I ′) + 1000 I ′ = 1500 I ′
U′ ∴ R0 = = 1500() I′
求戴维南参数的另一种方法:
利用含源单口网络的
关系(VCR):
u = A + Bi
+ u _ uOC R0
例4:求戴维南等效电路参数.
uOC = 8V R0 = 4
☆ 含源电路求某一支路的响应时(化简含源单口网络); ☆最大功率定理
☆动态电路求时间常数 τ = R0
C或τ = L R0
范文五:Multisim的认识及戴维南等效电路
一, Multisim的认识
1. Multisim是一款提供从电路仿真设计到版图生成全过程的EDA平台(EDA是电子设计自动化的英文缩写)。 2. 电路的基本分析方法
实验电路图如下(单级放大电路,包含电阻(2k欧,5.1k欧,18k欧),直流电源(12伏),电压信号源,可变电阻(200k欧))。
3.实验内容
a) 运用multisim画出该电路。
b) 分析单级放大器在静态时节点2,节点3的电压以及电阻R5的电流。
c) 分析单机放大器的频率响应特性。
d) 分析单级放大器的节点1和节点5的电压波形。 e) 分析单级放大器节点5的电压信号的频谱。
f) 分析单级放大器集电极(节点3)电位随电源V1的变化。 g) 分析单级放大器的基极偏置电阻R3对输出信号的影响。 二,戴维南等效电路
1.实验原理及思路
一个含独立源,线性电阻和受控源的一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换,其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等效内阻是将该一端口网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。
本实验采用如下所示的实验电路图a
等效后的电路图如下b所示
测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。 2. 实验内容及结果 a) 计算等效电压和电阻 计算等效电压:?计算等效电阻:R=
R1R11R1?,?电桥平衡。Uoc==2.6087V。 R3R33R1?R3
????1?R2??
???R11R33??
b) 用Multisim软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示
Ro=250.335
测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图
⒊用Multisim仿真验证戴维南定理 仿真数据
三.数据分析 1.
Multisim仿真
实验板与仿真数据对比
数据分析:由于电阻值的差异与焊接电路板上导线等含有一定的内阻,所以实验板与Multisim仿真的数据有所差异。
四.结论及分析
1. 电压源置零,必须先与外接电源断开,再短路.
2. 电流表的使用.由于电流表内阻很小,为防止电流过大毁坏电流表,先使用大量程(A)粗测,在使用常规量程(mA). 3. 等效电源电压和等效电阻的理论值计算应根据实际测量值,而不是标称值.
范文六:实验6 直流电路的戴维南等效 和诺顿等效
1、验证戴维南定理和诺顿定理。
2、验证电压源与电流源相互进行 等效转换的条件。
当只要求对电路某一部分进行计算时,可将需 计算部分独立出来,而把电路其余部分用一个简单 的等效电源来代替,这就是等效电源定理。 当等效电源用电压源形式表示时称为戴维南定理; 当等效电源用电流源形式表示时,称为诺顿定理。
a. DG07多功能实验网络 b. 可调直流电压源 c. 可调直流电流源 d. 直流电压表、直流电流表 e. 万用表 f. 精密可调电阻
改变可调电阻R,测量UAB和IR的关系曲线。
(1) 调节负载电阻RL,测量外特性曲线UAB=f(IAB);
RL(Ohm) UAB(V) IAB(mA)
(2) 测量无源一端口网络的入端电阻RAB 。 电压源短路,电流源开路,负载电阻RL开路,用伏安法或直 接用万用表测量A、B两点间的电阻,即为该网络的入端电阻 RAB。
(3) 记录AB端开路电压U0、短路电流ISC, 并画出戴维南等效电路;
开路电压 U0(V)
短路电流 ISC(A)
入端电阻(戴维 南等效电阻 R0(Ohm))
(4) 将电压源E=U0和阻值为R0的电阻串联后直接接至负载 电阻RL,重新测量外特性曲线UAB=f(IAB);
RL(Ohm) UAB(V) IAB(mA)
(5) 用电流源IS=ISC和阻值为R0的电阻并联后接至负载电阻 RL,再测量外特性曲线UAB=f(IAB);
RL(Ohm) UAB(V) IAB(mA)
4、将实验线路图中的330Ω电阻换成二极管, 验证戴维南定理。
入端电阻(戴维南 开路电压U0(V) 等效电阻R0(Ohm))
RL(Ohm) UAB(V) IAB(mA)
实验任务报告
1、比较等效参数,根据实验数据验证戴维南 和诺顿定理。 2、绘制并比较等效前后的电压/电流关系曲线 3、总结戴维南定理的适用条件。
实验注意事项
实验过程中直流稳压源不能短路, 直流稳流源不能开路,而且电源只 能向外提供功率而不能吸收功率, 以免损坏设备。
《电路与电子学基础》实验报告
戴维南和诺顿等效电路
戴维南和诺顿等效电路
一、实验目的
1.对一个已知网络,求出它的戴维南等效电路。
2.对一个已知网络,求出它的诺顿等效电路。
3.确定戴维南定理的真实性。
4.确定诺顿定理的真实性。
5.对一个已知网络,确定它的戴维南等效电路。
6.对一个已知网络,确定它的诺顿等效电路。
二、实验器材
直流电压电源
直流电压表
直流电流表
三、实验步骤
1.在电子工作平台上建立如图1-1所示的实验电路。
2.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量a-b两端开路电压Voc。
?实验测得a-b两端开路电压Voc=4.950 V
3.根据图1-1所示的电路的元件值,计算a-b两端的电压Voc。
根据两电阻串联分压原理可得?
Voc=10*10/(10+10)=5 V
4.在电子工作平台上建立如图1-2所示的实验电路。
5.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量a-b两端的短路电流Isc。
?实验测得a-b两端的短路电流 Isc=500.0 uA
6.根据图1-2所示的电路元件值,计算短路电流Isc。计算时应该用一个短导线代替电流表。
由图易知:r2和r3并联 再与r1串联
计算r1//r2=1/(1/5+1/10)=3.33333 k ohm
所以 干路总电阻 R=10+3.33 k ohm
所以 干路电流为 I=10/13. mA =750 uA
再由并联分流原理 可得 Isc=750×10/15 = 500.0 uA
7.根据Voc和Isc的测量值,计算戴维南电压Vtn和戴维南电阻Req。
Req=Voc/Isc=4.95/500*10^-6=9900 ohm
Vtn=4.95 V
8.根据步骤7的计算值,画出戴维南等效电路。
9.在图1-2所示电路中,断开电流表,以一条短路线代替电压源V1,用这个电路计算原网络的戴维南电阻Req。
分析电路可得 r1 r3并联所得的等效电阻 再与r2 串联
故电路的干路的总电阻为 R=5+1/(1/10+1/10)=10 K ohm
故由 U=10000I 可以解得
Req=U/I=10000 ohm
10.根据Voc和Isc的测量值,计算诺顿电流源In和诺顿电阻Rn。
Req=Voc/Isc=4.95/500*10^-6=9900 ohm
Vtn=4.95 V
In= Vtn/ Req=.95=0.0005 A
Req=Rn=9900 ohm
11.根据步骤10的计算值,画出诺顿等效电路。
12.在电子工作平台上建立如图1-3所示的实验电路。
13.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量电压Vab。
?实验测得a-b两端电压Vab=2.982 V
14.根据图1-3所示的电路的元件值,计算电压Vab。
电阻r2与电阻Rl串联后再与r3 并联
得到的等效电阻会再与r1串联
故电阻r2与电阻Rl串联后得到的总电阻为20/3 k ohm
U=10×20/3/(20/3+10)=4 V
所以 Uab=Url=4*15/20=3 V
15.以步骤8中的戴维南等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路,用这个电路求出电压Vab。
根据串联分压原理
Uab=4.95*1/(1+9.9)=0.454 V
16.以步骤11中的诺顿等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路,用这个电路求出电压Vab。
根据并联分流原理
Iab=0.*9.9=0.000454A
U=i*r=0.00=0.454 V
五、思考与分析
1.步骤2中Voc的测量值与步骤3中的计算值比较,情况如何?
测量值比计算值略小
估计为电压源有内阻造成
2.步骤5中Isc的测量值与步骤6中的计算值比较,情况如何?
测量值比计算值略小
估计为电压源有内阻造成
3.步骤7中Req的计算值与步骤9中的计算值比较,情况如何?
测量值比计算值略小
估计为电压源有内阻造成
4.步骤13中Vab的计算值与步骤14中的计算值比较,情况如何?
测量值比计算值略小
估计为电压源有内阻造成
5.步骤15中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较,情况如何?戴维南等效电路与原电路等效吗?
测量值比计算值略小
估计为电压源有内阻造成
但是误差在可接受的范围内
代维宁等效是成立的
6.步骤16中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较,情况如何?诺顿等效电路与原电路等效吗?
测量值比计算值略小
估计为电压源有内阻造成
但是误差在可接受的范围内
代维宁等效是成立的
范文八:1.求图示二端网络的戴维南等效电路。
解:求等效电阻R0,用除源法。 将电源除去,如下图,
得ab两端的等值电
(1?1)?2(1?1)?2
(2)求等效电压Uab,用叠加法。 当电压源单独作用时,
当电流源单独作用时,
?R4I4?R2I1?2?1?
Uab?Uab?Uab?7.5?2.5?10V
所以戴维南等效电路为:
在下图所示的电路中,已知XL?5?,
I1, I2, U。=1A。求:
?jXcjXl?jXc
?j10j5?j10
jXljXl?jXc
jXl??jXcjXl?jXc
)?I?10?j10?45V
3.图示对称三相Y- ?形电路中。已知负载电阻R=38
,相电压UA
。求各线电
流IA,IB,IC。
解:图示电路即为:
电源是Y形联结且对称,所以负载两端的电压即为Y
行联结的线电压U压超前相电压
所以负载上的电流
负载是?形联结且对此,所以I即为?行联结
的线电流,IA流30,所以
,且线电流滞后相电
范文九:電子電路實驗(1)
一、計算戴維寧等效電路
1.如上圖所示電路,將A、B兩點左邊之電路簡化為戴維寧等效電路,計算可得 VTH =
__________ 、 RTH = __________。
2.計算流經RL 之電流及電壓降
IRL = _________ 、 VRL = __________。
二、使用三用電表測量等效電路
1.連接電路如上圖,將A、B端開路,且暫時不要接電源。
2.將預定接電源之兩端短路。
3.測量A、B兩端之電阻值,RTH = __________,比較是否近似於計算
4.接上電源並供給10Vdc 之電壓。
5.測量A、B兩點之電壓,VTH = __________,比較是否近似於計算值?
三、使用電流表與三用電表測量負載電流與電壓
1.將RL接於A、B兩端,測量跨於RL兩端之電壓VRL = ________。
2.測量流經RL之電流IRL = ________。
3.比較測量值與計算值是否相同。
四、諾頓定理
1.使用諾頓定理計算圖中之等效電阻RN = __________。
2.計算諾頓等效電流源IN = __________。
3.IRL = IN × RN / (RN + RL) = __________。
4.計算跨於負載電阻RL之電壓 VRL= __________。
5.比較由諾頓定理計算所得之IRL與VRL是否與測量值相同?
6.IN與VTH 有何關係,請寫出推論過程。
五、驗證諾頓與戴維寧等效電路之通用性。
1.將RL換為2KΩ,直接以工作一或工作四所求得之等效電路計算求出
流經RL之電流IRL=2KΩ = __________,及跨於RL兩端之電壓VRL=2KΩ = __________。
2.以電表測量IRL=2KΩ = __________、VRL=2KΩ = __________,並比較測量值與計算值是否相似?
3.將RL換為3.3KΩ,直接以工作一或工作四所求得之等效電路計算求出流經RL之電流IRL=3.3KΩ = ________,及跨於RL兩端之電壓VRL=3.3KΩ = ________。
4.以電表測量IRL=3.3KΩ = __________、VRL=3.3KΩ = __________,並比較測量值與計算值是否相似?
六、注意事項:
完整實驗報告需寫出計算過程。
戴维宁定理指出:“一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换,此电压源的激励电压等于一端口的开路电压,电阻等于一端口内全部独立源置零后的输入电阻。 Req=0
无伴电压源 只存在戴维南等效电路
Req=∞ 无伴电流源 只存在诺顿等效电路
2.1 等效变换化法:
不含受控源的二端网络除源后,其电路可以看成由电阻按不同方式连接而成的纯电阻电路。求解该二端网络的等效电阻可采用电阻的串并联等效变化或△一Y变化法直接求取。
例l:求图1所示电路的戴维南等效电阻,其中:Us1=Us2=40V, R1=R2= R4=4Ω R3= 2Ω,R5=8Ω
解:分析图l电路知:不含受控源,将所有电源置零后, 电路变成纯电阻电路,可以直接通过串并联等效变化求端口等效电阻。
Req=[(R1∥R2 )+R3)]∥R4+ R5=10Ω
a. 等效变换法适用于不含控制源且结构比较简单的二端网络,对于结构复杂的网络也适用,只是计算过程步骤繁琐.
2.2开路短路法:
开路短路法指二端网络的等效电阻等于该端口的开路电压uoc与该端口的短路电流isc之比。注意:短路电流由开路电压正极流向负极。
Req= uoc / isc=1.5Ω
a.(受控)独立源处理方法:
(受控)电流源不等于短路。其有压降。
(受控)电压源不等于开路。其有电流。
处理方法有2中:
如:回路电流法和节点电压法中让(受控)电流源,(受控)电压源做单独回路。
2.设出(受控)电流源上压降。(受控)电压源上电流。
b.开路短路法是依据戴维南和诺顿定理。当二端网络的开路电压为零时(不含独立源是其中一种情况),不能利用此法。因为开路电压为零,等效电阻不能够确定。
2.1输入电阻法:
戴维南定理指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口对外电路,其等效电阻等于一 端口的全部独立电源置零后的输入电阻 。输入电阻等于端口外加电压源与端口的输入电流之比。
例3:利用输入电阻法求解例2所示戴维南等效电阻。
解:根据输入电阻法原则,端口内电源置零,外加电压源,可以得出电路图3。
Req= u / i=1.5Ω
2.4外特性法:
线性二端网络外特性指其端口电压和端口电流之间的关系。(不需将独立源置零)由戴维南定理知,线性二端网络等效电路如图4、图5所示。在不同端口电压和电流参考方下,
其端口外特性可由公式(1)和(2)分别来描述。
u=-us-Reqi
u=-us+Reqi
归纳图4、图5外特性可以看出:二段网络等效电路的外特性可以表示为: u=us+Reqi
其中u为端口电压,为us等效电源,由分析知,其可正可负。i为流过端口的电流,同理,其也可正可负。Req为端口等效戴维南电阻。如果计算出儿网络等效电路外特性的u、i关系表达式,即可求出等效电阻。如果外特性表达式为u=us,此时,二端网络等效为一个理想电源其等效电阻Req=0.
例4:求图6所示电路的等效电阻。
解假设端口电压为u,i1是流过电压源的电流。
u=10+6i-6 i1
解得:u=5V 、
这时二端网络等效为一个理想电压源,因此:Req=0
此文由蒲永红老师“线性有源二端网络戴维南等效电阻求解方法的讨论”一文改编而得。

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