戴维南定理
戴维南定理、诺顿定理
戴维南定理、诺顿定理
戴维南定理和诺顿定理是电路分析中常用的两个重要定理。它们分别用于简化复杂电路的计算和分析,为工程师提供了便利。本文将依次介绍戴维南定理和诺顿定理的原理和应用。
一、戴维南定理
戴维南定理是一种将电路中的电源和负载分离计算的方法。它通过将电源和负载分别替换为等效电源和等效电阻,简化了电路的计算过程。
根据戴维南定理,我们可以将电源替换为一个等效电压源,其电压等于原电源的电压,内阻等于原电源的内阻。同样地,我们可以将负载替换为一个等效电阻,其阻值等于原负载的阻值。
通过这样的替换,原本复杂的电路被简化为一个等效电压源和一个等效电阻的串联电路。这样的简化使得电路的计算更加便捷,尤其适用于大规模复杂电路的分析。
二、诺顿定理
诺顿定理是一种将电路中的电源和负载分离计算的方法。它通过将电源和负载分别替换为等效电流源和等效电阻,简化了电路的计算过程。
根据诺顿定理,我们可以将电源替换为一个等效电流源,其电流等
于原电源的电流,内阻等于原电源的内阻。同样地,我们可以将负载替换为一个等效电阻,其阻值等于原负载的阻值。
通过这样的替换,原本复杂的电路被简化为一个等效电流源和一个等效电阻的并联电路。这样的简化使得电路的计算更加便捷,尤其适用于大规模复杂电路的分析。
三、戴维南定理和诺顿定理的应用
戴维南定理和诺顿定理在电路分析中有着广泛的应用。它们可以用于计算电路中的电流、电压、功率等参数,帮助工程师进行电路设计和故障排查。
通过戴维南定理,我们可以将复杂的电路转化为等效电路,从而简化计算。例如,在求解电路中某个分支的电流时,我们可以将其他分支看作一个等效电阻,这样就可以利用欧姆定律直接计算电流。而诺顿定理则更适用于电流的计算。通过将电路中的电源和负载分离,我们可以更方便地计算负载电流。例如,在计算电路中某个负载的电流时,我们可以将电源看作一个等效电流源,利用欧姆定律计算电流。
戴维南定理
R2 )uS3
例4-4-3 求下图所示含源单口网络的VAR。
例4-3-4
iS1 uS3
解:
i0'
iS1
iS2
isc
isc’
iS2
isc”
uOC
R1 R3iS1
(R1 R2 )R3iS2 (R1 R2 )uS3 R1 R2 R3
iSC
R1 R3iS1
(R1 R2 )R3iS2 (R1 (R1 R2 ) R3
)(
R2 R3
R3 R4
)
U
S
R1 R2 R1 R2
R3 R4 R3 R4
RL
U OC
U R1
U R3
R1 R1 R2
US
R3 R3 R4
US
R1 R4 (R1 R2
R2 R3 )( R3 R4
)
US
R0
Rab
R1 R2 R1 R2
R3 R4 R3 R4
§4-5 诺顿定理 The Norton's Theorem
UOC RS
诺顿定理的表述
任何一个线性含源单口网络N就其两个端纽ab来 看总可以用一个电流源~并联电阻组合来代替,电流源
的电流等于该网络端钮的短路电流isc,并联电阻R0等于
该网络所有独立电源取零值时所得网络的等效电阻Rab。
戴维南定理典型例子_戴维南定理解题方法
戴维南定理典型例子_戴维南定理解题方法
什么是戴维南定理戴维南定理(又译为戴维宁定理)又称等效电压源定律,是由法国科学家L·C·戴维南于1883年提出的一个电学定理。由于早在1853年,亥姆霍兹也提出过本定理,所以又称亥姆霍兹-戴维南定理。其内容是:一个含有独立电压源、独立电流源及电阻的线性网络的两端,就其外部型态而言,在电性上可以用一个独立电压源V和一个松弛二端网络的串联电阻组合来等效。在单频交流系统中,此定理不仅只适用于电阻,也适用于广义的阻抗。戴维南定理在多电源多回路的复杂直流电路分析中有重要应用。
戴维南定理(Thevenin‘stheorem):含独立电源的线性电阻单口网络N,就端口特性而言,可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压uoc;电阻R0是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络N0的等效电阻。戴维南定理典型例子戴维南定理指出,等效二端网络的电动势E等于二端网络开路时的电压,它的串联内阻抗等于网络内部各独立源和电容电压、电感电流都为零时,从这二端看向网络的阻抗Zi。设二端网络N中含有独立电源和线性时不变二端元件(电阻器、电感器、电容器),这些元件之间可以有耦合,即可以有受控源及互感耦合;网络N的两端ɑ、b接有负载阻抗Z(s),但负载与网络N内部诸元件之间没有耦合,U(s)=I(s)/Z(s)。当网络N中所有独立电源都不工作(例如将独立电压源用短路代替,独立电流源用开路代替),所有电容电压和电感电流的初始值都为零的时候,可把这二端网络记作N0。这样,负载阻抗Z(s)中的电流I(s)一般就可以按下式1计算(图2)式中E(s)是图1二端网络N的开路电压,亦即Z(s)是无穷大时的电压U(s);Zi(s)是二端网络N0呈现的阻抗;s是由单边拉普拉斯变换引进的复变量。
戴维南定理的公式
戴维南定理的公式
一、戴维南定理的概述
戴维南定理(Thevenin"s Theorem)是电路分析中一个非常重要的定理,它用于简化复杂电路的计算。该定理指出,一个线性电阻网络可以通过一个等效的电压源和一个等效的电阻来实现相同的电压和电流分布。
二、戴维南定理的公式
戴维南定理可以用以下公式表示:
Vth = Vout - IR
其中,Vth表示等效电压源的电压,Vout表示原电路中的输出电压,I表示等效电路中的电流,R表示等效电阻。
三、戴维南定理的证明
戴维南定理的证明可以通过构建等效电路来进行。首先,从原电路中剪切出一段包含电压源和电阻的电路,然后通过基尔霍夫定律和欧姆定律逐步推导得出等效电压源和等效电阻的关系式,最终得到戴维南定理的公式。
四、戴维南定理的应用
戴维南定理在电路分析中有广泛的应用,如:
1.简化电路计算:通过将复杂电路转化为等效电路,可以简化计算过程,提高计算效率。
2.电路设计:在设计电路时,可以使用戴维南定理来选择合适的元器件,以满足电路性能要求。
3.故障诊断:在电路出现故障时,可以通过戴维南定理构建等效电路,分
析故障原因并进行修复。
五、戴维南定理的扩展
戴维南定理还可以扩展到含有多个电压源和电阻的电路中,此时需要分别计算每个电压源单独作用时的等效电阻,然后根据戴维南定理进行求解。
总之,戴维南定理是电路分析中一个非常重要的定理,通过掌握该定理,可以简化复杂电路的计算,提高电路设计的效率,并为故障诊断提供便利。
戴维南定理的公式推导
戴维南定理的公式推导
摘要:
1.戴维南定理的概述
2.戴维南定理的公式推导过程
3.戴维南定理的实际应用
正文:
一、戴维南定理的概述
戴维南定理,又称为戴维南- 楞次定理,是由法国数学家皮埃尔·戴维南和俄国物理学家奥古斯特·楞次分别于1827 年和1834 年独立发现的。该定理主要描述了在给定电路中,某一支路的电流与该支路两端的电压之间的关系。具体来说,当一个支路的电阻为零时,该支路的电流等于该支路两端的电压除以电路中其他支路的电阻之和。戴维南定理为分析复杂电路提供了一种简便方法,被广泛应用于电路理论研究和实际电路设计中。
二、戴维南定理的公式推导过程
为了更好地理解戴维南定理,我们先来了解一个基本概念——基尔霍夫电流定律。基尔霍夫电流定律指出,在任意时刻,进入一个节点的电流之和等于离开该节点的电流之和。也就是说,在一个节点上进入的电流与离开的电流相等。
现在,我们考虑一个包含多个支路的电路。假设我们要分析支路M 的电流IM,根据基尔霍夫电流定律,进入支路M 的电流之和等于离开支路M 的电流之和。也就是说,IM = I1 + I2 +...+ In,其中I1、I2、...、In 分别表
示进入支路M 的电流。
根据欧姆定律,电流I 与电压U 和电阻R 之间的关系为:I = U/R。因此,我们可以将IM表示为:IM = UM / RM,其中UM 表示支路M 两端的电压,RM 表示支路M 的电阻。
接下来,我们考虑如何计算UM。根据基尔霍夫电压定律,一个闭合回路中电压之和等于零。我们可以将支路M 两端的电压UM 看作一个回路,该回路包含支路M 以及其他与支路M 相连的支路。根据基尔霍夫电压定律,我们有:UM = I1 * R1 + I2 * R2 +...+ In * Rn,其中R1、R2、...、Rn 分别表示与支路M 相连的其他支路的电阻。
戴维南定理
戴维南定理(Thevenin's theorem):含独立电源的线性电阻单口网络N,就端口特性而言,可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压uoc;电阻R0是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络N0的等效电阻。
简介
戴维南定理(又译为戴维宁定理)又称等效电压源定律,是由法国科学家莱昂·夏尔·戴维南于1883年提出的一个电学定理。由于早在1853年,亥姆霍兹也提出过本定理,所以又称亥姆霍兹-戴维南定理。其内容是:一个含有独立电压源、独立电流源及电阻的线性网络的两端,就其外部型态而言,在电性上可以用一个独立电压源V和一个松弛二端网络的串联电阻组合来等效。在单频交流系统中,此定理不仅只适用于电阻,也适用于广义的阻抗。
戴维南定理在多电源多回路的复杂直流电路分析中有重要应用。
对于含独立源,线性电阻和线性受控源的单口网络(二端网络),都可以用一个电压源与电阻相串联的单口网络(二端网络)来等效,这个电压源的电压,就是此单口网络(二端网络)的开路电压,这个串联电阻就是从此单口网络(二端网络)两端看进去,当网络内部所有独立源均置零以后的等效电阻。
u oc 称为开路电压。R o称为戴维南等效电阻。在电子电路中,当单口网络视为电源时,常称此电阻为输出电阻,常用R o表示;当单口网络视为负载时,则称之为输入电阻,并常用R i表示。电压源u oc和电阻R o的串联单口网络,常称为戴维南等效电路。
当单口网络的端口电压和电流采用关联参考方向时,其端口电压电流关系方程可表为:u=R0i+u oc
戴维南定理通俗理解
戴维南定理通俗理解
戴维南定理,也被称为戴维宁定理,是电路分析中的一种基本方法。该定理可以将一个复杂的电路网络转化为等效的两个端口网络。其中一个是电压源和电阻的串联电路,另一个则是电流源和电阻的并联电路。
这个定理的标准描述为:一个含有独立电源、线性电阻和受控源的单口网络,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换。此电压源的激励电压等于单口网络的开路电压,电阻则等于单口网络内全部独立电源置零后的输入电阻。
戴维南定理指出,任何跨越其负载端子的复杂网络都可以用一个串联电阻的电压源代替。这一定理在设计电气和电子电路时特别有用,因为它有助于研究当分支电阻变化而其余网络保持不变时特定分支中电流的变化。
简单来说,戴维南定理提供了一个有效的方法来简化复杂的电路分析过程,使其更容易理解和计算。
戴维南定理总结
戴维南定理总结
在数学领域中,存在一条著名的定理,它以法国数学家戴维南的名
字命名。戴维南定理是一个关于三角形边长关系的重要定理,它向我
们展示了三角形的一些惊人性质。下面我们将对戴维南定理进行总结
和探讨。
戴维南定理的内容非常简洁明了:任意三个正数a、b、c,满足
a+b>c、b+c>a和c+a>b的条件时,它们可以构成一个三角形。这个定
理被称为不等式定理,它提供了判断三个边长是否能够构成三角形的
有效方法。
为何戴维南定理如此重要?首先,它为我们理解三角形提供了一种
便捷的途径。通过该定理,我们可以更好地理解三个边长之间的关系,从而我们能够在三角形的基础上进行更多推导和证明。其次,该定理
广泛应用于几何学、三角学以及计算机科学等领域。在构建计算机图像、建模等方面,对三角形进行有效判定非常关键。
另外,戴维南定理还帮助我们进一步了解三角形的性质。它揭示了
三个边长之间的关系与三角形的内角、外角大小之间存在着密切联系。例如,在一个三角形中,较长的边对应的内角一定大于较短边对应的
内角。这是因为根据戴维南定理,较短边对应的内角必须小于两个边
之和,而较长边对应的内角却可以大于另外两个边之差。
戴维南定理不仅仅是一个简单的判定定理,它引出了许多深入的数
学思考。例如,对于给定的边长a、b、c,我们如何确定它们所构成的
三角形的类型?根据戴维南定理,如果a=b=c,那么三角形是等边三角
形;如果a=b或者a=c或者b=c,那么三角形是等腰三角形;如果两边
之和等于第三边,那么三角形是退化成一条直线;还有更多的情况,
戴维南定理的公式
戴维南定理的公式
(原创版)
目录
1.戴维南定理的概念与定义
2.戴维南定理的公式表示
3.戴维南定理的证明方法
4.戴维南定理的应用领域
5.总结
正文
1.戴维南定理的概念与定义
戴维南定理,又称为欧姆定律,是电化学中描述电路中电流与电压之间关系的基本定律。该定律是由 19 世纪英国物理学家戴维南提出的,其主要内容是:通过一个导体的电流强度与该导体两端的电压成正比,比例常数即为该导体的电阻。
2.戴维南定理的公式表示
戴维南定理的数学表达式为:I = U/R,其中I表示电流强度,U表示电压,R表示电阻。此公式是电路分析中最基本的公式之一,常用于计算电路中的电流、电压和电阻等参数。
3.戴维南定理的证明方法
戴维南定理的证明方法有多种,其中较为常见的方法是基于基尔霍夫定律和电压分压原理。具体证明过程较为复杂,涉及到高等数学的知识,这里不再赘述。
4.戴维南定理的应用领域
戴维南定理在电化学、电路分析、电子工程等领域具有广泛的应用。
在实际应用中,通过测量电路中的电流和电压,可以计算出导体的电阻,进而分析电路的性能和参数。此外,戴维南定理还可以用于解决复杂的电路问题,如计算电路中的总电阻、求解电路中的电流分布等。
5.总结
戴维南定理是描述电路中电流与电压之间关系的基本定律,其公式为I = U/R。该定理在电化学、电路分析、电子工程等领域具有广泛的应用,是电路理论研究的基石。
戴维南定理的公式
戴维南定理的公式
【实用版】
目录
1.戴维南定理的概述
2.戴维南定理的公式推导
3.戴维南定理的公式应用
4.总结
正文
一、戴维南定理的概述
戴维南定理,又称狄拉克定理,是由英国物理学家保罗·狄拉克于1927 年提出的。该定理主要应用于量子力学中的狄拉克方程,对于研究
电子在电磁场中的运动具有重要意义。戴维南定理给出了一个计算电子在电磁场中作用力的简便方法,其核心思想是将电磁场中的电子运动问题转化为一个在势场中的运动问题。
二、戴维南定理的公式推导
为了更好地理解戴维南定理,我们首先来看一下狄拉克方程。在经典力学中,电子在电磁场中的运动满足以下方程:
F = - (Ψ/t) * (/2m) * Ψ - (/2m) * Ψ * (Ψ/t)
其中,F 表示电子所受的电磁场力,Ψ表示电子的波函数,t 表示时间,m 表示电子质量,表示约化普朗克常数,表示梯度算子。
在量子力学中,电子的运动满足狄拉克方程,可以将其写为:
HΨ = EΨ
其中,H 表示哈密顿算子,E 表示电子的能量。
接下来,我们考虑将狄拉克方程中的电磁场作用力表示为势能的形式。
根据波函数的定义,可以将Ψ表示为势能函数φ的梯度,即Ψ = φ。将此代入狄拉克方程,可以得到:
HΨ = H(φ) = E(φ)
对两边求散度,得到:
HΨ = E(φ)
根据散度算子的性质,可以将上式化简为:
- (Ψ/t) * φ = - (E/t) * φ
再根据势能的定义,可以将上式写为:
- (Ψ/t) * φ = - (U/t) * φ
其中,U 表示势能。由此可以看出,电子在电磁场中的运动满足势能定理。也就是说,电子在电磁场中所受的力可以表示为势能的负梯度。这就是戴维南定理的公式表达。
解释戴维南定理
解释戴维南定理
1. 定理概述
在经济学中,戴维南定理指出一个国家的长期经济增长主要依赖于其技术进步。该定理是由英国经济学家罗伯特·戴维南在1955年提出的。戴维南认为,发展中国家应该采取相对开放的政策,依靠外部资本和技术以促进经济发展。这一定理适用于所有开发中国家,尤其是那些相对贫穷的国家。
2. 技术进步是经济增长的主要驱动力
戴维南定理的基本思想是,一个国家的经济增长主要依赖于其技术进步。在戴维南看来,技术进步是经济增长的最主要的驱动力。技术进步不仅可以提高劳动生产率,还能降低生产成本,推动企业创新和产业升级,从而推动整个国家经济的发展。
3. 外部资本和技术是促进经济增长的关键
按照戴维南的理论,发展中国家应该采取相对开放的政策,依靠外部资本和技术以促进经济发展。这是因为,相对贫穷的国家缺乏内部资本和技术,只有通过外部引进资金和技术才能促进国家的经济发展。同时,开放也促进了外部投资和贸易,推动了产业链的发展,从而扩大了国家的制造业规模,提高了制造业的技术水平和产业优势,为国家的经济增长注入动力。
4. 戴维南定理对发展中国家的意义
戴维南定理对发展中国家具有重要意义。首先,它告诉我们,技
术进步是促进经济发展的关键,发展中国家应该注重技术创新和投资,以提高国家的经济水平和竞争力。其次,它提醒我们,在开放和发展
的过程中,发展中国家应该注意控制外来资本和技术,以保持国家的
独立性,并避免过度依赖外部市场。
5. 总结
戴维南定理给我们提供了一个有益的理论框架,可以帮助我们更
好地理解经济发展和市场开放的规律。该定理的主要思想是,技术进
戴维南定理
戴维南定理
引言
戴维南定理,又称为戴维南准则,是指在控制系统理论中,一个系统达到稳定
的条件。它由法国数学家爱德华·戴维南于19世纪末提出,为控制系统稳定性分析提供了重要的数学工具。
定理表述
戴维南定理的表述如下:
对于一个线性、定常、时不变的连续系统,只有当其传递函数的极点的实部都
小于零时,系统才是稳定的。
推导过程
戴维南定理的推导可以根据拉普拉斯变换的性质进行:
1.假设有一个连续系统,其传递函数为H(s),满足拉普拉斯域的方程:
H(s) = N(s) / D(s)
其中,N(s)和D(s)分别为系统传递函数的分子和分母多项式。
2.接下来,我们将传递函数的分子和分母多项式进行因式分解,即将其
表示为一个个一阶或多阶的多项式:
N(s) = (s - z1)(s - z2)...(s - zn)
D(s) = (s - p1)(s - p2)...(s - pm)
其中,zi和pi分别为传递函数的零点和极点。
3.根据拉普拉斯变换的性质,零点zi和极点pi分别对应了系统的特征
根(characteristic roots)。假设这些特征根为s1, s2, …, sn,p1, p2, …, pm。
根据控制系统理论,系统的稳定性取决于特征根s1, s2, …, sn的实部。
如果特征根的实部都小于零,那么系统是稳定的;如果有一个特征根的实部大于等于零,那么系统是不稳定的。
4.根据戴维南定理,我们可以得出以下结论:系统是稳定的当且仅当传
递函数的极点的实部都小于零。
应用实例
戴维南定理在控制系统的稳定性分析中具有重要的应用。通过对传递函数的极点进行判断,工程师可以确定系统是否稳定,在设计和优化控制系统时起到指导作用。
戴维南定理通俗易懂
戴维南定理通俗易懂
戴维南定理是数学中的一个基本原理,它在几何学和代数学中都有重要的应用。简单来说,戴维南定理指出了一个三角形内部的任意一点到三条边的距离之比的乘积等于一个常数。这个常数就是这个三角形的面积。在这篇文章中,我们将深入探讨戴维南定理的含义和应用。
让我们来看看戴维南定理的具体表述。在一个三角形ABC内部任取一点P,分别过点P作三条线段分别与三条边AB、BC、CA相交,分别交于点D、E、F。根据戴维南定理,有如下等式成立:
PA/PB \* PC/PC \* PB/PC = 1
其中PA、PB、PC分别表示点P到三条边AB、BC、CA的距离。这个等式表明了点P到三条边的距离之比的乘积等于一个常数。
戴维南定理的应用非常广泛,特别是在几何学和代数学中。通过戴维南定理,我们可以推导出许多重要的几何性质和结论。例如,我们可以利用戴维南定理证明三角形的内心、外心、重心和垂心四点共线的性质。这些性质在解决三角形相关问题时起着至关重要的作用。
除了在几何学中的应用,戴维南定理在代数学中也有重要的作用。通过戴维南定理,我们可以建立起坐标系中点和直线之间的关系,从而解决各种代数学问题。此外,戴维南定理还可以推广到多边形
和多面体等更复杂的几何图形中,帮助我们更深入地理解几何学的各种性质和定理。
总的来说,戴维南定理作为数学中的一个基本原理,具有重要的理论和应用意义。通过深入研究戴维南定理,我们可以更好地理解几何学和代数学中的各种问题,推导出更多有用的结论,为数学研究和实际应用提供重要的支持。希望通过本文的介绍,读者对戴维南定理有了更深入的认识,并能够在学习和工作中灵活运用这一重要原理。
戴维南定理的公式
戴维南定理的公式
(原创版)
目录
1.戴维南定理的概念与背景
2.戴维南定理的公式推导
3.戴维南定理的公式应用
4.戴维南定理的公式的局限性
正文
一、戴维南定理的概念与背景
戴维南定理(Thevenot"s theorem)是数理统计学中的一个重要定理,由法国数学家皮埃尔·戴维南(Pierre Thevenot)在 19 世纪末提出。该定理主要描述了在给定一组数据中,任意两个数之差的绝对值都不会超过一个固定值,这个固定值称为戴维南间隔。戴维南定理为研究数据的离散程度提供了一个理论依据,同时也被广泛应用于数据挖掘、信号处理等领域。
二、戴维南定理的公式推导
戴维南定理的公式表达如下:
设 x1, x2,..., xn 是一组数据,M 为最大值与最小值之差,D 为极差(最大值与最小值之差),则对于任意的 i≠j,有:
|xi - xj| ≤ D - M
其中,xi 和 xj 分别表示数据集中的第 i 个和第 j 个数。
戴维南定理的推导过程较为简单,主要是通过极差分解和数学归纳法来证明。在此,我们不再赘述。
三、戴维南定理的公式应用
戴维南定理的公式在实际应用中有很多用处,下面举两个例子:
1.数据去噪:在数据挖掘领域,戴维南定理可以帮助我们去除异常值。假设我们得到的一组数据中,某个数值与其他数值的差的绝对值超过了戴维南间隔,那么我们可以判断这个数值可能是异常值,将其去除。
2.数据压缩:在信号处理领域,戴维南定理可以为数据压缩提供理论依据。根据戴维南定理,我们知道数据中的任意两个数之差的绝对值都是有限的,因此可以将数据中的数值用有限个比特来表示,从而达到压缩的目的。
戴维南定理
+ U - I
N0
无源
+ U -
I
R0
无源网络的VAR为:U=R0I
R0
N
有源
+ I U -
+ I + Uoc U -
戴维南等效电路
Isc
I + R0 U -
诺顿等效电路
有源网络的VAR为:U=R0I+Uoc
一、戴维南定理:
1 、定理:任何一个线性含源二端网络 N 均可 用一个电压源串联电阻来等效,其中,电压源的 电压为二端网络的端口上的开路电压,所串联的 电阻为二端网络的除源等效电阻。 R0
N
Uoc
+ -
其中: N
I=0 + Uoc -
N0
R0
N0为N的除源网络:
将N中独立源置零,独立电压源短路,独立电 流源开路,注意受控源一定要保留。
2、证明:从求VAR出发,用叠加定理证明
N + U - I
叠加定理
I= 0
N U’= Uoc
U= U’ +U’’=Uoc+R0I
+ U’ -
N0
+ U’’ -
u
0 UQ Uoc
1 1A 2S 2 2S
a i 3u1 b
1S + 1S
u1 _
+ u -
7 1 u= i+ 16 16
戴维南定理
有源二端网络
内部含有电源的二端网络叫做有源二端网络,如图(b)。
a
R2 R1 R3
b
无 源 二 端 网 络
a
a
R
b b
猜想
R2 E2
+a
有 源 二 端 网 络
+a
Us
Rs
+a
R1
Is
E1
-b
-b
-b
任何一个线性含源二端网络,对外电路而言,总可 以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换。其中, 电压源的电压US等于原二端网络的开路电压,等效电阻 RS等于原二端网络全部独立电源置零(即将电压源短路 ,电流源开路)后的电阻。
应用戴维南定理解题时,应注意的问题:
(1)等效电压源US的方向与有源二端网络开路 时的端电压极性一致。 (2)等效电源只对外电路等效,对内电路不 等效。
用戴维南定理计算如图所示电路中电阻R3中的电流I及Uab。
R2 2Ω R1 E1 1Ω 3V
E2
1V
a
I
R3 3Ω
IS
2A
b
感谢聆听
THANKS FOR YOUR WATCH
2、求含源二端网络的开路电压US 电流
U1 U 2 I R1 R2 30 15 2.5 A 33
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Ro= R1∥R2=1Ω (3)根据戴维南等效电路中,求 I 和U I=E/(Ro+ R)=1A U=IR=1V
练习:电路如图,已知IS=4A,R1= R2= R3 = R= 1Ω, 试用戴维南定律求I
Io=[R1/ [R1+(R2+ R3)]]* IS=1A
课堂检测
1.任何具有两个出线端的部分电路都称为
____,其中若包含电源则称为_____。 2.一有源二端网络,测得起开路电压为6V, 短路电流为3A,则等效电压源为Us=___V, R0=____Ω。 3.用戴维南定理求等效电路的电阻时,对原 网络内部电压源作_____处理,电流源作____ 处理。
3、应用戴维南定理解题的步骤:
1)将待求支路从电路中断开并移走,余下部分为有 源二端网络,画出其电路图; 2)求有源二端网络的开路电压UOC;(可用电阻的串、 并联、电位法) 3)将有源二端网络中的理想电源作如下处理:电压 源短路,电流源开路,求其等效入端电阻RO(画出 纯电阻电路); 4)画出戴维南等效电路,加入待求支路,应用全电 路欧姆定律求出该支路中的电流(画出电路图)
二、戴维南定理
1、内容: 对于外电路而言,任何一个线性有源二端网 络总可以用一个实际电压源来等效替换,这 个电压源的电压US等于网络引出端的开路电 压Βιβλιοθήκη Baidu电压源的内阻R0等于该网络去掉所有理 想电源(理想电压源短路,理想电流源开路) 的等效入端电阻。
2、注意事项
1)戴维南定理只适用于求一条支路的电流的电路; 2)此定理将待求支路以外的所有支路均看成内电路; 3)等效电压源的电压US为有源二端网络的开路电压 UOC(即将待求之路移开以后的端电压); 4)等效电压源的等效内阻为二端网络去掉电源后的 等效入端电阻R。 应用戴维南定理解题的关键是求等效电路中的UOC和 RO。
Uo=Io R3=2V=E Ro=(R1+R2)∥R3 =2/3Ω I=E/(Ro+R)=1.2A
小结
1、任何电路都可以把它看作一个二端网络。 2、戴维南定理:指的是任一线性有源二端网络,对 其外电路来说,都可以用一个的理想电压源US和内 阻为Ro 相串联的有源支路来等效代替。又称电压 源定理。 3、戴维南定理的解题步骤: 先断开所求支路,求开路电压; 再除去所有电源,求开路等效电阻; 再等效为电压源,接回断开支路,求所求的电压 或电流。
2、一个完整的电路可分为外电路和内电 路,戴维南定理是将待求支路作为外电 路,其它所有的电路都看成内电路。 将所研究的待求支路以外部分看成一个 有源二端网络。 3、如图所示电路: 若求R中的电流及电压,则将R支路看成外 电路,其它所有电路看成内电路,构成一个有 源二端网络。 内电路:起电源作用,为外电路提供电压和 功率;也可用一个实际电压源代替,替换前后 ,外电路电流、电压不变。
例1:电路如图,已知E1=4V,R1= R2=2Ω,R=1Ω,试用戴 维南定律求 I 和 U
解:用戴维南定理求解,就是将电路等 效为电压源电路,然后求相应的未知量。
(1)将待求支路断开,求有源二端网络的开路电压Uo, 如下图:
Uo=[E1 /(R1+R2)]* R2 =2V 即等效电路中的电源电动势E=UO=2V
戴维南定理
易堃
戴维南定理
教学内容:戴维南定理
教学目的:理解戴维南定理的内容 教学重点:戴维南定理 教学难点:戴维南定理的解题应用过程
一、二端网络:具有两个向外电路接线的接线端的网络。
1、有源二端网络:二端网络中含有电源。如电路图中的① 无源二端网络:二端网络中没有电源。如电路图中的②