叠加定理等效电源定理.ppt

例 10
4A
10 10 用叠加原理求：
-
I
20V
I= ?
+
解： 10
4A
10 10 10
I´
+
10 10 -
I " 20V +
I'=2A
I"= -1A
I = I'+ I"= 1A
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等效电源定理
二端网络：若一个电路只通过两个输出端与外电路 相联，则该电路称为“二端网络(单口）”
R5
UOC 2 V RO 24
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第三步：求未知电流 I5
I5
RO
R5 10
+
_UOC
R5
UOC 2 V RO 24
I5
UOC RO R5
2 24 10
0.059 A
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密勒定理
反馈放大电路的输入阻抗取决于反馈网络与基本 放大电路输入端的连接方式，用密勒定理可以简 便求得反馈放大电路的输入阻抗。
详细内容见P24-25
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图解分析法
线性电阻：电阻是一常数，遵循欧姆定律 非线性电阻：电阻不是一常数
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A
等效电压源电压（UOC ）
含源
等于含源二端网络的开路电压 二端网络
B
等效电压源的方向：必须保证外电路电流、电压不变。
等效电压源的内阻RO等于含源二端网络的所有独 立电源为零时的等效电阻（含源网络变无源网络的原 则是：电压源短路，电流源断路）
相应的 无源
U2
负载获得的最大功率为：PLmax
S
4RS
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作业
习题：Ｐ58 11 12 17
预习：2.4 重点：受控源 含受控源电路的分析 受控源的等效
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叠加定理
概念: 在多个电源同时作用的线性电路中，任何支
路的电流或任意两点间的电压，都是各个独立 源单独作用时所得结果的代数和。
独立源单独作用：一个电源作用，其它那些不 作用的电源为零，电压源为零则短路，电流源为零 则开路
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1/
R3
US1 R3
I
'' 3
1/
R1
1/ 1/
R2 R2
1/
R3
US2 R3
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I1 A I2
I1' A I2'
I A '' 1
I2''
R1
+ R3 _ US1
I3 R2 +
US2 _
B
R1
I3'
+ R3
二端网络
A
Ro RAB
B
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R1
R2
I5
R5
R3
R4
+ U_S
已知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 US=10V
求：当 R5=10 时，I5=?
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4. 叠加定理只能用于电压或电流的计算，不能用来 求功率。
5. 运用叠加定理时也可以把电源分组求解，每个分 电路的电源个数可能不止一个。
=
+
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无源二端网络： 二端网络中没有电源
A
含源二端网络：
二端网络中含有电源
A
B
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B
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等效电源定理的概念
含源二端网络用实际电源模型替代，便为 等效电源定理。
含源二端网络用实际电压源模型替代
---- 戴维南定理
含源二端网络用实际电流源模型替代 ---- 诺顿定理
诺顿定理
概念：有源二端网络用一个理想电流源与一个 电阻并联的单口网络（实际电流源）等效
有源 二端
A
=
A RO
网络
B
ISC
B
等效电阻 R为O 相应无源二端网络的输入电阻 等效电流源 ISC 为含源二端网络输出端的短路电流
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I1 A I2
R1 + R3
_ ＵS1
I3 R2 +
US2 _
B
原电路
弥尔蔓定理求得:
U AB
U S1 / R1 U S 2 / R2 1 / R1 1 / R2 1 / R3
I3
U AB R3
R3
/
R1
1 / R1 R3 /
R2
1
U
S1
R3
/
R1
1 / R2 R3 /
R2
1
U
S
2
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应用迭加定理要注意的问题
1. 叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电 压、电流的变化而改变）。
2. 叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变 暂时不予考虑的恒压源应短路处理，即令US=0； 暂时不予考虑的恒流源应开路处理，即令 Is=0。
=
+
3. 解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。原 电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分 电流的代数和。
第一步：求输入电阻RO
R1 +
R2 _
I5
US
R5
R3
R4
已知：
R1=20 , R2=30 R3=30 , R4=20
US=10V
A
R1 C
R2 D Rd
R3
R4
B
RO R1 // R2 R3 // R4 24
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R1
R2
I5
R5
R3
R4
+ U_S
已知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 US=10V
求：当 R5=10 时，I5=?
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等效电路
R1
R2
+_
I5
US
R5
R3
R4
有源二 端网络
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戴维南定理
含源二端网络（线性含源单口网络）
概念：可以用一个理想电压源与一个电阻串联
的单口网络（实际电压源）等效代换。
有源
R
二端网络
RO
+
R
UO _
C
注意：“等效”是指对端口外电路等效
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第二步：求短路电流 ISC A
R1 C+
R2 _
D
R1//R3
A、B R2//R4
E
Leabharlann Baidu
R3
R4
R5
C
ISC
+E
D
B
含源二端网络
VD 0 VC 10 V
已知： R1=20 , R2=30
VA VB 5 V
R3=30 , R4=20
US=10V
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I1 A I2
R1 + R3
_ ＵS1
I3 R2 +
US2 _
B
原电路
叠加定理求得:
I1' A I2'
I A '' 1
I2''
R1
I3'
+ R3
R2
+
_ US1
B
US1 单独作用
R1 R3
I3''
R2 + US2 _
B
US2单独作用
I
' 3
1/
R1
1 / R1 1 / R2
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I1 A
R1 I2 R2
C
+_ E
R3
R4
D ISC
VD 0 VC 10 V VA V B 5 V R1 20 R2 30
B
I1
VC VA R1
0.25A
I2
VA VD R2
0.167A
I SC I1 I2 0.083A
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R1 +
R2 _
I5
E
R5
R3
R4
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等效电路
0.083A ISC
I5 A
RO R5 10
24
B
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第三步：求解未知电流 I5。
0.083A RO
ISC 24
I5 A
R5 10 B
I5
I SC
RO RO R5
0.059 A
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负载获得最大功率的条件
I
RS + _US
负载RL上获得的功率为：
PL
( US RS RL
)2 RL
RL 使负载获得最大功率的条件： RL= RS
随电压或电流变动
伏安特性曲线：描述电压电流间的关系的曲线 利用V=f(I)或I=f(V)有实验获得
工作点Q点：在某一指定条件下的工作电压 或工作电流
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等效电路
R1 +
R2 _
I5
US
R5
R3
R4
有源二端 网络
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第一步：求开路电压UOC
A
R1 C+
R2 _
UOC
D
E
R3
R4
B
UOC U AD U DB
US
R2 R1 R2
US
R4 R3 R4
2V
第二步：求输入电阻 RO
A
R1 C
R2 D RO
R3
R4
B
RO R1 // R2 R3 // R4
=20 30 +30 20
=24
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R1 +
R2 _
I5
US
R5
R3
R4
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等效电路
RO UOC +
_
I5
R2
_ US1
B
+ R1
I3''
R3 R2
+
US2 _
B
I3
I3'
I 3"
R3
1 / R1 / R1 R3 / R2
1US1
1 / R2 R3 / R1 R3 / R2
1US2
由此可证明叠加定理，同理可得：
I1 I1' I1" I2 I2' I2"
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