戴维南定理及应用_张巨芳
1简介戴维南定理
▪高斯▪奥斯特▪麦克斯韦▪奈培▪电子伏[特]
▪流[明] ▪坎[德拉] ▪勒[克斯] ▪电力▪电气
▪工程热力学▪热力工程▪热力学系统▪开式热力系▪闭式热力系
▪绝热热力系▪孤立热力系▪火力发电厂热力系统▪边界▪外界
▪外界功▪热能▪热源▪冷源▪纯物质
▪工质▪理想气体▪真实气体▪水蒸气▪混合气体
▪激励▪响应▪零输入响应▪零状态响应▪全响应
▪时间常数▪强制振荡▪阻尼振荡▪自由振荡▪功率
▪瞬时功率▪有功功率▪无功功率▪视在功率▪复功率
▪功率因数▪谐振▪串联谐振▪并联谐振▪谐振频率
▪谐振曲线▪频率特性▪品质因数▪固有频率▪频带
▪通带▪阻带▪带通滤波器▪带阻滤波器▪磁路
▪磁阻▪磁导▪主磁通▪漏磁通▪三相制
▪基波因数▪谐波因数▪谐波含量▪谐波次数▪脉动因数
▪有效纹波因数▪峰值纹波因数▪拍▪拍频▪傅里叶级数
▪傅里叶积分▪拉普拉斯变换▪拉普拉斯逆变换▪傅里叶变换▪傅里叶逆变换
▪卷积▪频谱▪连续[频]谱▪离散[频]谱▪运算电路
▪运算阻抗▪运算导纳▪传递函数▪微分电路▪积分电路
▪运算放大器▪理想变压器▪ [通用]阻抗变换器▪均匀线[路] ▪传播常数
▪比体积▪比热▪定压比热▪定体积比热▪质量比热
▪摩尔比热▪体积比热▪热容[量] ▪热力学第零定律▪热力学第一定律
▪热力学第二定律▪热力学第三定律▪热功当量▪功▪热
▪热量单位▪卡▪英热单位▪能量▪内能
▪比内能▪焓▪焓降▪卡诺原理▪熵
▪熵增原理▪能量贬值▪自由能▪自由焓▪火用
▪损耗▪平衡▪热力[学]过程▪准静态过程▪可逆过程
和戴维南定理类似,有诺顿定理或亥姆霍兹-诺顿定理。按照这一定理,任何含源线性时不变二端网络均可等效为二端电流源,它的电流J等于在网络二端短路线中流过的电流,并联内阻抗同样等于看向网络的阻抗。这样,图1中的电流I(s)一般可按下式2计算(图3)
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。
和戴维南定理类似,有诺顿定理或亥姆霍兹-诺顿定理。
按照这一定理,任何含源线性时不变二端网络均可等效为二端电流源,它的电流J等于在网络二端短路线中流过的电流,并联内阻抗同样等于看向网络的阻抗。
戴维南定理
R3 (R1 R2 ) R1 R2 R3
iS2
( R1 R2 ) R3
R0
u i
( R1 R2 )R3 R1 R2 R3
uOC
'''
R1 R2 R1 R2 R3
uS3
uOC
uOC 'uOC ''uOC '''
R1 R3iS1
(R1 R2 )R3iS2 (R1 R1 R2 R3
网络的开路电压Uoc相一致。
例4-4-1 求下图所示电路中12k电阻的电流。
例4-3-1
解:
I UOC Rab 12
15.56 4.45 12
0.95mA
I' 20 10 10 0.556mA 8 10 18
UOC Uab 10k I'10 15.56V
Rab
8 10 8 10
R2 )uS3
R0
uOC iSC
(R1 R2 )R3 R1 R2 R3
i SC '
i0'
R1 R1 R2
iS1
iSC'' iS2
uS3
isc’’’
iSC'''
uS3 R3
例4-4-4 试用戴维南定理求桥路中RL的电流 I。
例4-3-2
解:
I UOC R0 RL
(
R1 R1
R4 R2
4.45kΩ
例4-3-3
求下图所示含源单口网络的VCR。 i
u
uoc
R0 i
例4-3-4 解:
R0 Rab ( R1 R2 ) //R3
u
(R1 R2 )R3
戴维南定理(详细参考)
戴维南定理和诺顿定理戴维南定理(Thev enin’s theorem )是一个极其有用的定理,它是分析复杂网络响应的一个有力工具。
不管网络如何复杂,只要网络是线性的,戴维南定理提供了同一形式的等值电路。
先了解一下二端网络/也叫一端口网络的概念。
(一个网络具有两个引出端与外电路相联,不管其内部结构多么复杂,这样的网络叫一端口网络)。
含源单口(一端口)网络──内部含有电源的单口网络。
单口网络一般只分析端口特性。
这样一来,在分析单口网络时,除了两个连接端钮外,网络的其余部分就可以置于一个黑盒子之中。
含源单口网络的电路符号:图中N ──网络 方框──黑盒子U单口松驰网络──含源单口网络中的全部独立电源置零,受控电源保留,(动态元件为零状态),这样的网络称为单口松驰网络。
电路符号:一、戴维南定理(一)定理:一含源线性单口一端网络N ,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,此电压源的电压等于端口的开路电压,电阻等于该单口网络对应的单口松驰网络的输入电阻。
(电阻等于该单口网络的全部独立电源置零后的输入电阻)。
上述电压源和电阻串联组成的电压源模型,称为戴维南等效电路。
该电阻称为戴维南等效电阻。
U任意负载任意负载U oc =U s求戴维南等效电路,对负载性质没有限定。
用戴维南等效电路置换单口网络后,对外电路的求解没有任何影响,即外电路中的电流和电压仍然等于置换前的值。
(二)戴维南定理的证明:1. 设一含源二端网络N 与任意负载相接,负载端电压为U ,端电流为I 。
2. 任意负载用电流源替代,取电流源的电流为I I S 。
方向与I 相同。
替代后,整个电路中的电流、电压保持不变。
下面用叠加定理分析端电压U 与端电流I 。
3. 设网络N 内的独立电源一起激励,受控源保留,电流源I S 置零,即ab 端开路。
这时端口电压、电流加上标(1),有SU (1)=U ocI (1)=04. I S 单独激励,网络N 内的独立电源均置零,受控电源保留,这时,含源二端网络N 转化成单口松驰网络N 0,图中端口电流、电压加上标(2),有I R I R U eq S eq -=-=)2(I I I S ==)2( 应用叠加定理,得⎪⎩⎪⎨⎧=+=-=+=I I I I I R U U U U eq oc )2()1()2()1( (1)可以看到,在戴维南等效电路中,关于ab 端的特性方程与(1)式相同。
大学物理_戴维南定理
解:标出开路电压uoc的参考方向,
uoc (10) (2A 4e t A) 10V (5) (4e t A) (30 60et )V
Ro 10 5 15
例3、求图(a)单口网络的戴维南等效电路。
u
12 18V 12 V 解: uoc 12 6
'
"
例1、求图(a)所示单口网络的戴维南等效电路。 i
解:在端口标明开路电压uoc参考方向,注意到i=0,
u oc 1V (2) 2A 3V
将单口网络内电压源短路,电流源开路,得图(b)
Ro 1 2 3 6
例2、 求图(a)所示单口网络的戴维南等效电路。
49
T— 变换(Y—△变换) (不考)
① ①
一、引例 I
30V
① 30
+ _
20 ② 8 15
50
3 ④
③
②
①
③ ②
③
I
+
30V
R1
R2
②
R3
③
_
8
④
3
二、无源三端网络的等效 u12 _ + i i2 1
① ②
①
i1 + u1 _
③
i2 u2
②
+ u13
+
_
③
+
i3 u23 _
说明:
并非任何含源线性电阻单口网络都能找到戴维 南等效电路或诺顿等效电路。 当R0=0时,没有诺顿等效电路;
当R0= ,没有戴维南等效电路。
例3、 求图(a)所示单口网络向外传输的最大功率。
解:求uoc,按图(b)网孔电流参考方向,
戴维南定理和诺顿定理,最大功率传输定理分析
戴维南定理和诺顿定理、最大功率传输定理分析在电路的求解过程中, 如果不要求计算全部支路的电压、电流,而只计算某支路的电压、电流或功率时,应用回路(网孔)电流法和结点电压法列写方程进行求解将十分繁琐,而采用一端口网络定理即戴维南/诺顿定理求解则较简便。
戴维南定理指出:任何线性含源一端口网络对于外部性能来说,可以用一个电压源等效代替。
其电压源的电压等于原一端口网络的开路电压Uoc,其内阻等于原一端口网络变为无源一端口网络后的入端电阻Req。
应用戴维南定理的关键是求开路电压和入端电阻。
诺顿定理指出:任何线性含源一端口网络对于外部性能来说,可以用一个电流源等效代替。
电流源的电流等于原一端口网络的短路电流Isc,其内电导Geq(或电阻Req)等于原一端口网络变为无源一端口网络后的入端电导Geq(或电阻Req)。
应用诺顿定理的关键是求短路电流Isc和入端电导Geq。
1、戴维南定理图1.14(a)中,电路结构和参数已给定,应用戴维南定理求电流I=?(图中电阻的单位为欧姆)。
分析:应用戴维南定理的关键是求出a,b两端的开路电压Uoc和入端电阻Req。
Uoc等于ab两端将负载开路后的电压;Req等于将ab左边的含源二端网络变为无源二端网络时的入端电阻。
求开路电压的等效电路如图(b)所示,方法不限。
本题用结点电压法。
入端电阻的等效电路如(c)所示;利用图(d)求出待求量。
方程式及结果如下:将负载开路,如(b)。
在(b)中求ab两端的开路电压Uoc:[(1/R1)+(1/R2)]Uoc=(Us1/R1)+IS代入数据, 解得 Uoc=32V为求入端电阻,在(b)中,将独立源置零,如(c)。
则ab两端的入端电阻:Req=4+5//20=8Ω则戴维南等效电路如图(d)。
电流I=32/(8+2)=3.2A图1.142、诺顿定理图1.15(a)中,电路结构和参数已给定,用诺顿定理求电流I=?(图中电阻的单位为欧姆)。
分析:应用诺顿定理的关键是求出a,b两端的短路电流Isc和入端电阻Req(或电导Geq),Isc等于ab两端将负载短路时的电流如图(b)所示;Req(或电导Geq)等于将ab左边的含源二端网络变为无源二端网络时的入端电阻(或电导), 其等效电路如 (c)所示;最后利用图(d)求得待求量。
简述戴维南定理的适用条件
戴维南定理的适用条件介绍戴维南定理,又称戴维南–洛杰斯定理,是离散数学中的一个重要定理,被广泛应用于图论、计算机科学和网络分析等领域。
该定理通过刻画了图的性质与其补图的性质之间的关系,为图论的研究提供了重要的工具。
本文将介绍戴维南定理的适用条件及其应用。
适用条件戴维南定理的适用条件主要包括以下几个方面:1. 图的顶点情况戴维南定理要求图是可递归分割的,也就是说,图的顶点集合可以被分割成两个非空且互斥的子集合。
这个分割过程可以一直进行下去,直到得到的子集合无法再被分割为止。
因此,图的顶点集合必须满足可分割性质。
2. 边的情况对于图的边集合,戴维南定理要求边的数量是有限的。
这是因为戴维南定理是基于递归的思想来证明的,而递归的停止条件需要有限性的保证。
因此,图的边数必须是有限的。
3. 图的完备性戴维南定理还要求图是完备的。
所谓完备性是指图中的每两个不同的顶点之间都存在边。
如果存在两个顶点没有边相连,则这个图是不完备的。
对于戴维南定理的应用,图的完备性是一个必要条件。
应用戴维南定理在图论、计算机科学和网络分析等领域有着广泛的应用。
以下是戴维南定理的一些应用领域:1. 图的同构性判定戴维南定理可以用于判断两个图是否同构。
如果两个图的顶点集合和边集合满足戴维南定理的适用条件,且它们的补图同构,那么这两个图是同构的。
2. 图的特征值戴维南定理可以用于研究图的特征值问题。
特征值问题是指对于一个给定的图,确定其特征矩阵的特征值和特征向量。
戴维南定理提供了一种方法来计算图的特征值和特征向量。
3. 分布式计算在分布式计算中,戴维南定理可以用于划分大规模图的顶点集合,将图的计算任务分配到不同的计算节点上进行并行计算,从而提高计算效率。
4. 社交网络分析在社交网络分析中,戴维南定理可以用于发现社交网络中的社群结构。
通过将社交网络转化为图的补图,然后应用戴维南定理进行图的划分,可以将社交网络划分为不同的社群,并对社群结构进行进一步的分析。
4-6戴维南定理
-
∴ uoc 5 V
b
求 ab 端口短路电流isc
i1 2 kΩ
+
+
5V 3ux
+
ux
25Ω
a
isc
∵ ab端短路 ux = 0
isc 20 i1
i1 5 2000
-
- ix 20i1 -
b ∴ isc 5102 A
求得戴维南等效电阻
R0
uoc isc
5 510 2
100
由戴维南等效变换后的电路求电流 i i 5 100 100 2.5102 A
§4-6 戴维南定理(也称为等效电压源定理)
一、戴维南定理
含独立源的线性单口网络,对任意外接电路的作用,可等
效为一个理想电压源与一个电阻的串联,理想电压源的电压值
等于单口网络的端口开路电压,串联电阻为单口网络中所有独
立源置零值时的等效电阻
含源线 性单口
i
网络
N
a 任意外接电路
+
u M 戴维南等效电路
us 6V
[例3]图示电路中,已知:R = 4 Ω ;u = 8v ,求N的戴维南等
效电路。
解:(1)求N的端口开路电压uoc N
由电路得 i u R 2 A us 3i 2i u 18 V
i
+ 3Ω
us
-
2i
-
+
R
+
u
-
端口开路电压为 uoc us 18 V
i
(2)求N的端口短路电流 isc
-பைடு நூலகம்
b
N/
a
R0 i +uoc
-
戴维南定理及诺顿定理
3
断开待求支 路,求开路 电压U0 ;
求等效电阻 R0 ;
画出戴维南 等效电路, 求出待求量。
1、诺顿定理的描述
任何一个线性的、含源的二端网络对于外部电路而言, 都可以等效为一个电流源模型。 理想电流源电流 Is :为二端网络输出端的短路电流; 内阻R0 :等于该有源二端网络中所有电源移去后得到 的无源网络ab两端之间的等效电阻。
R4
B
U 0 I 2R2 I 4 R4 R2 R4 E E R1 R2 R3 R4 30 20 10 10 20 30 30 20 2 43; C E
Step2 求 等 效 电 阻
_
R2 D
R 00 U
R R33 B
R4
R0
R0 R1 // R2 R3 // R4 20 // 30 30 // 20 24()
(1)当R0=∞的时候,没有戴维南等效电路
(2)当R0=0的时候,没有诺顿等效电路
含授控源电路
3 I I 3
4I
4I
解
10V 10V
U
UO 2
4A 4A
I=4A
UO 4I 3I 10 14V
I 3 I 3 4I
4I
10V
R 0
U
2
I
I5 R5
C
R3 B R4
D
R0
R3
R4
已知: R1=20 , R2=30 R3=30 , R4=20 E=10V
R0 R1 // R2 R3 // R4 24
等效电路
I5 A 10 B
R1
+ _
R2
6.1戴维南叠加定理的内容及应用
《电工技术》教案(2017~2018学年第1学期)适用机电一体化专业院系(部)_______机电系________班级____17机电航空___ __ 教师________ 李丽___教案首页教学设计教学内容【复习导入】【告知目的】1、戴维南定理的应用。
2、二端网络的应用。
【知识链接】一、二端网络二端网络:任何具有两个出线端的部分电路。
有源二端网络:含有电源的二端网络。
(如图a 所示)无源二端网络:不含有电源的二端网络。
(如图b 所示)如果将二端网络等效成电源,R 0,那么原来复杂电路就可化为单一回路的简单电路,我们便能方便求解未知量,所以问题的关键变成:如何计算等效电压源的电动势E 和内阻R 0?E 1bI I 3(a )RabE rR线性 有源 二端 网络a b (a)无源二端网络二、戴维南定理戴维南定理内容:任何一个线性有源二端网络,对外电路而言,都可以用一个等效电源代替; 这个等效电源的电动势等于该网络两端点间的开路电压U ab ;等效电源的内阻等于该网络中所有电源不作用(电压源短路、电流源开路)时所得无源二端网络的输入电阻R ab 。
三、戴维南定理的应用1、例题:在图示电路中,已知E 1=40V ,E 2=20V ,R 1=R 2=4Ω,R 3=13 Ω,试用戴维南定理求电流I 3。
.原题图(1) 图(2)图(3) 图(4) 解:(1) 断开待求支路求等效电源的电动势 E ,如图(1)所示。
E = U 0= E 2 + I R 2 = 20+2.5 ⨯ 4= 30V(2) 求等效电源的内阻R 0,如图(1)所示。
从a 、b 两端看进去, R 1 和 R 2并联: (3) 画出等效电路求电流I 3,如图(3)所示求内阻 图(c) R 2E 1I E 2 + – R 1+ –ab+ U 0 –E 1bI I 3––ER 0+_ R 3ab I 3R 1R 2abA 5.2A 4420402121=+-=+-=R R EE I Ω=+⨯=221210R R R R R A2A 13230303=+=+=R R E I四、例题引入已知电路图如下,求出电流I 和电压U 的大小(让学生用前面所学的知识解题,巩固学生的知识点,并且可以检查学生的接受情况) 求解过程:1、利用黑板上刚才讲的例题的求解过程,分别在黑板上画出只有电压源和电流源作用的图形,进行电压和电流的求解引导学生学生发现下面的规律U sI sR 1R 2)11(/211R R I R U U ss ++=21212R R I R R R U s s ++=ss I R R R R R U I 21121+++=sU R R R U 212+='sI R R R R U 2112+=''21R R U I s +='sI R R R I 211+=''五、定理线性电路中任一条支路电流或电压等于各个独立电源单独作用时在该支路所产生的电流或电压的代数和。
戴维南定理
戴维南定理和诺顿定理戴维南定理(Thev enin’s theorem )是一个极其有用的定理,它是分析复杂网络响应的一个有力工具。
不管网络如何复杂,只要网络是线性的,戴维南定理提供了同一形式的等值电路。
先了解一下二端网络/也叫一端口网络的概念。
(一个网络具有两个引出端与外电路相联,不管其内部结构多么复杂,这样的网络叫一端口网络)。
含源单口(一端口)网络──内部含有电源的单口网络。
单口网络一般只分析端口特性.这样一来,在分析单口网络时,除了两个连接端钮外,网络的其余部分就可以置于一个黑盒子之中.含源单口网络的电路符号:图中N ──网络 方框──黑盒子U单口松驰网络──含源单口网络中的全部独立电源置零,受控电源保留,(动态元件为零状态),这样的网络称为单口松驰网络。
电路符号:一、戴维南定理(一)定理:一含源线性单口一端网络N ,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,此电压源的电压等于端口的开路电压,电阻等于该单口网络对应的单口松驰网络的输入电阻.(电阻等于该单口网络的全部独立电源置零后的输入电阻).上述电压源和电阻串联组成的电压源模型,称为戴维南等效电路.该电阻称为戴维南等效电阻.U任意负载任意负载U oc =U s求戴维南等效电路,对负载性质没有限定。
用戴维南等效电路置换单口网络后,对外电路的求解没有任何影响,即外电路中的电流和电压仍然等于置换前的值。
(二)戴维南定理的证明:1. 设一含源二端网络N 与任意负载相接,负载端电压为U ,端电流为I 。
2。
任意负载用电流源替代,取电流源的电流为I I S 。
方向与I 相同.替代后,整个电路中的电流、电压保持不变. 下面用叠加定理分析端电压U 与端电流I 。
3。
设网络N 内的独立电源一起激励,受控源保留,电流源I S 置零,即ab 端开路.这时端口电压、电流加上标(1),有4. I S 单独激励,网络N 内的独立电源均置零,受控电源保留,这时,含源二端网络N 转化成单口松驰网络N 0,图中端口电流、电压加上标(2),SU (1)=U ocI (1)=0(2)S有I R I R U eq S eq -=-=)2( I I I S ==)2(应用叠加定理,得⎪⎩⎪⎨⎧=+=-=+=I I I I I R U U U U eq oc )2()1()2()1((1) 可以看到,在戴维南等效电路中,关于ab 端的特性方程与(1)式相同。
7叠加定理、戴维南定理分析应用[40页]
源二端网络,如图 (c)所示。 Req 2 4 6
(4)画出等效电压源模型,接上待求支路
电路如图(d)所示。
I
UOC Req RL
6162A 2
3 戴维南定理及其应用
应用三:分析负载获得最大功率的条件
例 试求上题中负载电阻RL的功率。若RL为可调电阻,问RL 为何值时获得的功率最大?其最大功率是多少?由此总结出负 载获得最大功率的条件。
uoc= Reqisc 或 isc = Gequoc
Req +
uoc _
a R
b
a
isc
Req
R
b
戴维宁等效电路和诺顿等效电路统称为: 一端口的等效发电机。
相应的定理统称为等效发电机定理。
例6:用诺顿定理求解电流I (E1=6v, E2=12v, R1=3 , R2=RL=6 )
+
+
E1 _
E2 _
isc
Req
R
NS
i0
isc = i0 Req= Rab
a
N0
Rab
b
a
NS
i0
b
a
isc Req b
R
电流源的方向 等效的电流源的方向与短路电流的实际方向 相反
戴维宁定理与诺顿定理的互换
含源 一端口
戴维宁定理 Req
+
a
uoc _
R
b
a R
b
a
诺顿定理 isc
Req
R
b
等效后的电压源与电流源对外电路存在等效的关系:
直流电路分析应用
叠加定理、戴维南定理分析应用
戴维南定理的适用范围
戴维南定理的适用范围
戴维南定理:一个连续函数的导数可以使用积分来求解。
戴维南定理是求解一个连续函数的导数的重要定理,它由英国数学家阿尔弗雷德·戴维南在1830年首次提出。
它的定义是:如果一个函数在一个闭区间上连续,那么它的导数在这个闭区间上也是连续的,这种函数可以用积分来求解它的导数。
简单来说,戴维南定理表明,如果一个函数在一个闭区间上连续,那么它的导数也必须在该闭区间上连续,并且可以通过积分来求解它的导数。
这是一个非常有用的定理,因为它可以帮助我们解决一些关于导数的问题。
戴维南定理的适用范围可以用一句话来总结:它可以用来求解一个在某个区间上连续的函数的导数。
它给我们提供了一个有用的计算机技术,可以帮助我们计算函数的导数。
总之,戴维南定理提供了一种有效的方法来解决一些关于导数的问题,它的适用范围是一个在某个区间上连续的函数的导数,并且可以通过积分来求解它的导数。
戴维南定理
②移开待求支路,求有源二端网络的开路电压Uab,如图
(b)
◆ ③将网络内所有电源除去,仅保留其内阻,求出网络两 端的等效电阻Rab,如图(C) a R1 R2 (C) b (d) r0 E0 R
◆④画出有源二端网络的等效电路,等效电路等效电路中电源 的电动势E0=Uab,电源的内阻r0=Rab;然后接入待求支路,如 图(d)
第三节 戴维南定理
一、名词解释: 1、网络 电路也称为电网络或网络。 2、二端网络 如果网络有两个引出端与外电路相连,不管其内部结 构如何,这样的网络叫做二端网络。 3、二端网络的分类 有源二端网络
无源二端网络
二端网络分类:
无源二端网络: 二端网络中没有电源 有源二端网络: 二端网络中含有电源
二、戴维南定理
戴维南定理应用举例(之一) 等效电路
已知:R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 E=10V
求:当 R5=10 时,I5=?
有源二端 网络
第一步:求开端电压Ux
第二步:求输入电阻 Rd A R1 C R3 B R4 R2 D Rd
U x U AD U DB R2 R4 E E R1 R2 R3 R4 30 20 10 10 20 30 30 20
Rd R1 // R2 R3 // R4 20 // 30 30 // 20 24
第三步:求未知电流 I5来自R5 10 时E0= UX = 2V
r0=24
制作人:王恒萍 时 间:2004.12 学 校:谏职
◆1.内涵:
电压源 短路电流源开 路 对外电路来说,一个有源二端网络可以用一个
电源来代替,该电源的电动势E0等于二端网络 的开路电压,内阻r0等于有源二端网络内所有 电源不作用,仅保留其内阻时网络两端的等效 电阻(输入电阻)。
戴维南定理总结
b
2
6 12V –
b 2
1/3A
Uoc' =8V
Uoc ' ' = -1*4-6/3= -6V
Uoc=8-6=2V
(b) 求内阻Ri a 外加电源法
Ri
+
–
5U1
4 6
6
6
– U1 + b
2
Ix a
+
+ 5U1 –
Ux
–
– U1 +
4 4
5U1+8Ix+U1=Ux U1=2Ix Ri=Ux/Ix=20
U 2 (1 μ )U1
U1 25V U 2 12.5V
UOC US2 U 2 120 12.5 107.5V
外加电源法计算内阻Ri:
R3
+ U1 –
+
–
I0
U0 R2
U1 R3 // R1
U0 U1 U1
I0
b
2
也可以利用短路电流求内阻
(c) 戴维南等效电路如图所示:
a
20
I +
8
2V
–
b
I=2/(20+8)=1/14=0.0714 A
2. 已知: US1 100V , US2 120V , R1 R2 10Ω , R3 20Ω , μ 0.5,
试问:Rx为何值时其上可获得最大功率? 并求此最大功率Pmax .
此时最大功率为
Pmax
Uo2c 4Ri
107.52 4 2.5
1.16103 W
戴维南定理总结
戴维南定理及应用_张巨芳
(2)求时间常数
4.电子技术放大电路部分静态值的求解 例 4:如图 4(a), UCC=12V,RC=Re=2KΩ, Rb1 =10KΩ,Rb2 =20KΩ, 晶 体 管 的 β =37.5,求 静态值。
文件上传 action,其中通过拦截器 fileUploadStack 实现文
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2009.12.20
[参考文献] [1]贾素玲. JSP 应用开发技术[M].北京:清华大学出 版社,2005. [2]Struts in Action, by Ted N. Husted, Cedric Dumoulin, George Franciscus and David Winterfeldt.
Key words:file uploading; Struts2; Interceptor; Action Class
三、戴维南定理的应用 1.求负载获得最大功率 例 2:如图 2(a)所示电路,若负载 RL 可以任意改变, 问负载为何值时其上获得的功率为最大? 并求出此时负 载上得到的最大功率 PLmax。 解: (1) 求 uoc。从 a,b 断开 RL,设 uoc 如(b)图所示。在(b)图 中,应用电阻并联分流公式、欧姆定律及 KVL 求得
2009 年第 6 期
安徽电子信息职业技术学院学报
No.6 2009
第 8 卷(总第 45 期) JOURNALOF ANHUI VOCATIONAL COLLEGE OF ELECTRONICS & INFORMATION TECHNOLOGY General No.45 Vol.8
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(2)求时间常数
4.电子技术放大电路部分静态值的求解 例 4:如图 4(a), UCC=12V,RC=Re=2KΩ, Rb1 =10KΩ,Rb2 =20KΩ, 晶 体 管 的 β =37.5,求 静态值。
由 KVL 可得:14=UOC+I1×3 ∴UOC=12.5V
(a)
(b)
(c)
(d)
这种变换是相对于 ab 以外的负载等效,而且戴维南
图1 (2)令有源的二端网络图 1(b)中所有电源作零处 理,即电压源用短路代替,电流源用开路代替,得到一个
*[收稿日期]2009-10-28
[作者简介]张巨芳(1958-),肥西人,安徽电子信息职业技术学院教师。
Key words:file uploading; Struts2; Interceptor; Action Class
一、戴维南定理 戴维南定理(也译作戴维宁定理)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:一个含独立源、线性受控源、线性电阻的 二端电路 N,对其两个端子 a、b 来说,都可等效为一个理 想电压源串联内阻的模型。如图(a)、(b),其理想电压源 的数值为有源二端电路 N 的两个端子间的开路电压 Uoc, 如图(c),串联的内阻为 N 内部所有独立源等于零(理想 电压源短路,理想电流源开路),受控源保留时两端子间的 等效电阻 Rab 常记为 R0 如图(d)。
图3 解:(1) 求开路电压 uoc。自 a,b 处断开待求支路(待 求量所在的支路),设 uoc 参考方向如图 3(b)所示。由分压 关系求得
(2) 求等效内阻 RO。将(b)图中电压源短路,电路变为 图 3(c)。应用电阻串并联等效,求得
(3) 由求得的 uoc,R0 画出等效电压源 (戴维南电源), 接上待求支路,如图 3(d)所示。注意画等效电压源时不要 将 uoc 的极性画错。若 a 端为所设开路电压 uoc 参考方向的 “+”极性端,则在画等效电压源时使正极向着 a 端。由图 1 (d)求得
由上可知,戴维南定理的确是非常重要的定理,正确 理解和熟练掌握,对学好电路分析、电子技术及分析复杂 电路往往会起到事半功倍的作用。
[参考文献] [1] 李瀚荪. 电路分析基础 [M]. 人民教育出版社, 1983.3. [2]刘守义.电路分析基础[M].西安电子科技大学出版 社,2003,8. [3]牛金生.电路基础[M].安徽大学出版社,2007.8. [4]史仪凯.电工技术典型题解及自测题[M].西北大学 出版社,2002.1.
2009 年第 6 期
安徽电子信息职业技术学院学报
No.6 2009
第 8 卷(总第 45 期) JOURNALOF ANHUI VOCATIONAL COLLEGE OF ELECTRONICS & INFORMATION TECHNOLOGY General No.45 Vol.8
[文章编号] 1671-802X(2009)06-0022-03
戴维南定理及应用
张巨芳 (安徽电子信息职业技术学院, 安徽 蚌埠 233030)
[摘 要]戴维南定理是计算复杂电路中常用的一个定理,适用于计算电路中某一支路的电流、电压,本文介绍了戴
维南定理的含意、戴维南定理解题步骤及如何应用戴维南定理计算出复杂电路中某一支路的电流、求解负载获得最大
功率、过渡过程中的时间常数及电子技术电路中放大电路的静态值等问题的方法。
(上接第 18 页)
件上传,然后在通过 uploadFileAction 实现文件的处理。 7 运行测试。发布网站并启动浏览器,访问本站点,
选择文件上传,成功发送文件。
6 struts.xml 文件及上传参数设置。
其中 struts.multipart.maxSize,决定上传文件的最大字
节数,超过设定大小,文件上传失败。uploadFileAction 为
文件上传 action,其中通过拦截器 fileUploadStack 实现文
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Hale Waihona Puke [参考文献] [1]贾素玲. JSP 应用开发技术[M].北京:清华大学出 版社,2005. [2]Struts in Action, by Ted N. Husted, Cedric Dumoulin, George Franciscus and David Winterfeldt.
定理中要求等效变换的那部分有源二端网络 N 是线性 的,电路的其余部分即负载部分则不受限制,可以线性 的,也可以是非线性的,且不管其负载有多么复杂。
二、戴维南定理的解题步骤 当研究复杂电路中的某一条支路时,利用电工学中 的支路电流法、节点电压法等方法很不方便,此时用戴维 南定理来求解某一支路中的电流和电压是很适合的。 其解题的步骤如下:第一,求出有源二端网络的开路 电压 UOC;第二,求出无源二端网络的等效电阻 RO;第三, 画出等效电路,求出该支路中电流电压。 例 1:用戴维南定理求图 1(a)中 4Ω 电阻中的电流 I。 解:(1)将待求支路从原电路中划出,得到(b)的有源 二网络,求出 ab 电压 UOC,即有源二端网络的开路电压。
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技术研究
张巨芳———戴维南定理及应用
第6期
图4 解:先画出直流通路图 4(b),将输入电路在“×”处断 开,求 BO 间开路电压 UBO 即为等效电压源的 UBB,
再求 BO 间的等效电阻,即等效内阻 RO,(电源短路) RO = RB = Rb1//Rb2 = 6.7KΩ 画出等效电路图 4(d),由此可列出:
(a)
(b)
解:(1)将电容元件两端断开后,电路的其余部分利
用戴维南定理化简为等效电压源。
(3) 画出戴维南等效源,接上待求支路 RL,如图 2(d) 所示。 由最大功率传输定理知,当 RL = R0 = 6Ω 时其上 获得最大功率。此时负载 RL 上所获得的最大功率为
2.当支路中某个元件发生变化时,电流的变化不必 重复原来的计算
[关键词]戴维南定理;有源二端网络;等效电路;电流;电压;最大功率
[中图分类号]TN702
[文献标识码]B
戴维南定理是“电路分析”课程中的一个十分重要的 定理,它是分析计算复杂电路中常用的一个定理,掌握好 该定理,可以比较容易地计算出复杂电路中某一支路的电 流及对求解负载获得最大功率、过渡过程中的时间常数、 电子技术电路中放大电路的静态值等问题将有很大帮 助。
由于 RL 在二端电路之外,故当 RL 改变为 6Ω 时,二 端电路的 uoc、RO 均不变化,所以只需将图 3(d)中 RL 由 1Ω 变为 6Ω,从而可以非常方便地求得此时电流
3.过渡过程中时间常数的求解 例 4:当 t=0 时,开关 K 闭合,求时间常数 。
图2 (2) 求 RO。令图 2(b)中各独立源为零,图 2(c)所示, 可求得
Realizing the File Uploading Function Based on Struts2 Frame Ying Wang-hong
Abstract:This paper introduces a basic way of uploading files based on strutsz,the way which can make readers able to quickly understand the basic process of file uploading.
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2009.12.20
技术研究
无源内阻 RO。
张巨芳———戴维南定理及应用
第6期
(3) 作出戴维南等效电路代替有源二端网络如图 1 (d),注意等效电压的极性,因 UO 为正,故 a 端为高电位, b 端为低电位。
对于刚学戴维南定理的人来说,搞不清究竟是划出 整条所求支路还是所求支路的一部分,实际上都可以,甚 至也可以划出所求支路中的一部分导线,主要是把电路 变为一个有源线性二端网络,这对于理解没有任何影响。
三、戴维南定理的应用 1.求负载获得最大功率 例 2:如图 2(a)所示电路,若负载 RL 可以任意改变, 问负载为何值时其上获得的功率为最大? 并求出此时负 载上得到的最大功率 PLmax。 解: (1) 求 uoc。从 a,b 断开 RL,设 uoc 如(b)图所示。在(b)图 中,应用电阻并联分流公式、欧姆定律及 KVL 求得