§3.3叠加定理 §3.4戴维宁定理

R3 ′ ′ I2 = I1 = 5A R2 + R3
I'3 = R2 I 1' = 1A R 2 + R3
(2) 当 电 源 E2 单 独 作 用时 ， 将 E1 视 为 短 路 ， 设 R13 ) =R1∥R3 = 1.43 Ω， 则 E2 17 I 2'' = A=7A = R2 + R13 2.43 R3 I 1'' = I 2'' = 5 A R1 + R3 R1 I 3'' = I 2'' = 2 A R1 + R3 共同作用时(叠加) (3) 当电源 E1、E2 共同作用时(叠加)，若各电流分量与原 ) 电路电流参考方向相同时，在电流分量前面选取“ 号 反之， 电路电流参考方向相同时， 在电流分量前面选取“+”号， 反之， 则选取“ 则选取“−”号： I1 = I1′− I1″ = 1 A;I2 = − I2′ + I2″ = 2 A;I3 = I3′ + I3″ = 3 A −
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一、课题： 课题： 第三节 叠加定理 第四节 戴 维 南 定 理 教学目的和要求： 二、教学目的和要求： 1、 理解叠 加 定 理 2、 会用叠 加 定 理分析电路。 3、 理解戴维南定理 4、会用戴维南定理分析电路 教学重点： 三、教学重点： 1、叠 加 定 理的内容 2、戴维南定理的内容 教学难点： 四、教学难点： 1、使用叠 加 定 理时的注意事项 2、等效电阻的计算 五、课型及教法提示 课堂讲授、通过复习基尔霍夫定律引入本次课。 六、教具及教学手段 引导式及启发式教学 课的进程和内容(接下页 接下页) 七、课的进程和内容 接下页
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第三节 叠加定理
一、叠加定理的内容 二、应用举例
内容：当线性电路中有几个电源共同作用时， 一、内容：当线性电路中有几个电源共同作用时，各支路的电 或电压) 流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流 或电压)的代数和(叠加) (或电压)的代数和(叠加)。 二、在使用叠加定理分析计算电路时应注意以下几点: 在使用叠加定理分析计算电路时应注意以下几点 1) 叠加定理只能用于计算线性电路 线性电路( (1) 叠加定理只能用于计算线性电路(即电路中的元件均 为线性元件) 的支路电流或电压( 为线性元件 ) 的支路电流或电压 ( 不能直接进行功率的叠加计 算)； (2)电压源不作用时应视为短路 电流源不作用时应视为开 )电压源不作用时应视为短路,电流源不作用时应视为开 保留其内阻) 路 (保留其内阻) ； (3)叠加时要注意电流或电压的参考方向 正确选取各分量 )叠加时要注意电流或电压的参考方向,正确选取各分量 的正、 的正、负号 。
3. 有源二端网络 ：内部
含有电源的二端网络。 含有电源的二端网络。
图 3-9 二端网络
二、戴维宁定理 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， 任何一个线性有源二端电阻网络 ， 对外电路来说 ， 总可以 相串联的模型来替代。 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，电阻 R0 等于该二端 等于该二端网络的开路电压， 网络中所有电源不作用时(即令电压源短路、电流源开路) 网络中所有电源不作用时 ( 即令电压源短路 、 电流源开路 ) 的等 效电阻(叫做该二端网络的等效内阻) 该定理又叫做等效电压 效电阻 ( 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。 源定理。
图 3-15 求开路电压 Uab
所示， (2) 将电压源短路去掉，如图 3-16 所示，求等效电阻 Rab： ) 将电压源短路去掉， Rab = (R1∥R2) + (R3∥R4) = (1.875 + 2 )Ω = 3.875 Ω = R0 所示， (3) 根据戴维宁定理画出等效电路，如图 3-17 所示，求电阻 ) 根据戴维宁定理画出等效电路， R5 中的电流 E0 1 I5 = = ）A = 0.25 A （ R0 + R5 4
图 3-12 求等效电阻 Rab
(3) 画出戴维宁等效电路 ， 如 ) 画出戴维宁等效电路， 所示， 图 3-13 所示，求电阻 R 中的电流 I ：
E0 6.6 I= A=2A = R0 + R 3.3
图 3-13 求电阻 R 中的电流 I
所示的电路， 【例3-5】如图 3-14 所示的电路， 】 已知 E = 8 V，R1= 3 Ω，R2 = 5 Ω ， ， R3 = R4 = 4 Ω，R5 = 0.125 Ω，试应用 戴维宁定理求电阻 R5 中的电流 I 。
• 戴维宁定理的主要内容 • 含独立源的线性二端电阻网络, 对其外部而言 都可以用电压 含独立源的线性二端电阻网络 对其外部而言, 源和电阻串联组合等效代替 • (1)该电压源的电压等于网络的开路电压 该电压源的电压等于网络的开路电压 • (2)该电阻等于网络内部所有独立源作用为零情况下的网络的 该电阻等于网络内部所有独立源作用为零情况下的网络的 等效电阻 • 三、举例： 举例： • 1、 2见课本第 见课本第46页 例1、例2见课本第46页 • • • • • • • • • 四、小结 （1）用戴维宁定理解题的步骤 ） （2）比较支路电流法、叠加定理、戴维宁定理的区别与联系 ）比较支路电流法、叠加定理、 布置作业： 五、布置作业： 习题（ 电工基础》 版周绍敏主编 版周绍敏主编） 习题（《电工基础》第2版周绍敏主编） 4．问答与计算题（3）、（ ）。 ）、（4）。 ．问答与计算题（ ）、（ 3．填充题（7）、（ ）。 ）、（8）。 ．填充题（ ）、（ 4．问答与计算题（5）、（ ）。 ）、（6）。 ．问答与计算题（ ）、（ 习题册
所示电路， 【例 3-4】如图 3-10 所示电路，已知 E1 = 7 V，E2 = 6.2 V， 】 ， ， R1 = R2 = 0.2 Ω，R = 3.2 Ω，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 ( ) 所示， 掉，如图 3-11 所示，求开路电压 Uab ：
三、应用举例
【例 3-3】如图 3-8(a) 所示电路，已知 E1 = 17 V，E2 = 17 】 ( ) 所示电路， ， V，R1 = 2 Ω，R2 = 1 Ω，R3 = 5 Ω，试应用叠加定理求各支路电 ， 流 I1 、 I2 、 I3 。
例题3 图 3-8 例题 -3
单独作用时， 视为短路， 解：(1) 当电源 E1 单独作用时，将 E2 视为短路，设 R23 = ) R2∥R3 = 0.83 Ω。 则 E1 17 I 1' = A=6A = R1 + R23 2.83
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 ) 所在支路开路去掉， 所示， 压 Uab：
E I1 = I 2 = =1A R1 + R2
E I3 = I4 = =1A R3 + R4
Uab = R2I2 −R4I4 = (5 − 4)V = 1 V = E0
E1 − E 2 0.8 I1 = A=2A = R1 + R2 0.4
图 3-11 求开路电压 Uab
Uab = E2 + R2I1 = （6.2 + 0.4）V = 6.6 V = E0 ）
(2) 将电压源短路去掉 ， 如图 ) 将电压源短路去掉， 3-12 所示，求等效电阻 Rab： 所示， Rab = R1∥R2 = 0.1 Ω = R0
§3-3 叠加定理 引入并复习 与支路电流法进行比较 授课内容 内容： 内容： 在线性电路中, 当有两个或两个以上的独立电源作用时, 则任意支路的电流或电压, 在线性电路中 当有两个或两个以上的独立电源作用时 则任意支路的电流或电压 都可以认为是电路中各个电源 单独作用而其他电源不作用时, 在该支路中产生的各电流分量或电压分量的代数和。 单独作用而其他电源不作用时 在该支路中产生的各电流分量或电压分量的代数和。 举例： 举例： 例1： ： 例2： ： 见课本 注意】 【注意】 1）只能用来计算线性电路的电流和电压 对非线性电路 叠加定理不适用。 ）只能用来计算线性电路的电流和电压, 对非线性电路, 叠加定理不适用。 2）叠加时要注意电流和电压的参考方向 求其代数和。 ）叠加时要注意电流和电压的参考方向, 求其代数和。 3）化为几个单独电源的电路来进行计算时 所谓电压源不作用 就是在该电压源处用短路代替 电流源不作用 ）化为几个单独电源的电路来进行计算时, 所谓电压源不作用, 就是在该电压源处用短路代替, 电流源不作用, 就是在该电流源处用开路代替。 就是在该电流源处用开路代替。 4）不能用叠加定理直接来计算功率。 ）不能用叠加定理直接来计算功率。 §3-4 戴维宁定理 名词解释： 名词解释： 二端网络 开路电压 输入电阻
第四节 戴维宁定理
一、二端网络的有关概念 二端网络的有关概念 二、戴维宁定理 戴维宁定理
一、二端网络的有关概念 1. 二端网络 ：具有两个引出端与外电路相连的网络。又叫 具有两个引出端与外电路相连的网络。
做一端口网络。 做一端口网络。
2. 无源二端网络 ： 内部
不含有电源的二端网络。 不含有电源的二端网络。
图 3-16 求等效电阻 Rab
图 3-17 求电阻 R 中的电流 I
1、课堂练习戴维宁定理应用的有关习题 、 2、讲解习题 、
思考题
1.一个无源二端网络的戴维南等效电路是什？如何 求有源二端网络的戴维南等效电路？
2.在什么条件下有源二端网络传输给负载电阻功率 最大？这时功率传输的效率是多少？
板书内容