广州亿博电竞有限公司欢迎您!

亿博体育官网入口app怎么求电路的戴维南等效电路?

作者:小编    发布时间:2023-10-15 06:02:10    浏览量:

  戴维南定理(即戴维宁定理)又称为等效电压源定律,通过戴维南定理可以将复杂的有源线性二端电路等效为一个电压源与电阻串联的电源模型。

  戴维南定理的内容为:任何一个含有独立电源、线性电阻和受控源的有源线性二端网络N,就其端口特性而言,可等效为一个电压源和电阻串联的电源模型。电压源的电压等于有源二端网络在负载开路时的电压uoc;串联电阻R0等于有源二端网络内所有独立电源制零(独立电压源短路,独立电流源开路)时,得到无源二端电路N的端口等效电阻。

亿博体育官网入口app怎么求电路的戴维南等效电路?

  (1)先求开路电压Uoc,很明显,电流回路只有两个,(9V、3Ω、6Ω)和(2A电流源、4Ω),

  第一个电流回路I1=9V/(3Ω+6Ω)=1A,第二个电流回路I2=2A,

  (2)等效电阻R0,将电压源短路,电流源开路,可得3Ω和6Ω并联,再与10Ω、4Ω串联,

  戴维宁定理是指包含有电源和线性电阻的一端口网络,可以等效为 1 个电压源和 1 个电阻的串联,其中电压源是该一端口网络的开路电压,而电阻为一端口网络内部所有电源置零(即不起作用)时的等效电阻:

  根据上面所述的戴维宁定理,将线性含源一端口网络等效为电压源与电阻的串联,亿博电竞官网这个过程就称为戴维宁等效电路的求解。其求解过程主要包括开路电压与等效电阻的求解两个部分,接下来通过一个例子来进行说明。

  ◉【解】根据基尔霍夫电压定律KVL,亿博电竞官网就可以很容易的得到回路上电流i的值:

  ◉【解】此时再根据欧姆定律,就可以计算得到10Ω电阻上的电压,也就是该电路对应的开路电压u_{oc}:

  ◉【解】而该电路对应的等效电阻,就是电压源置零(短路)以后从端口看进去的等效电阻,即5Ω与10Ω电阻的并联:

  ◉【解】根据上面求解得到的开路电压u_{oc} = 10V与等效电阻R_{eq} = \frac{10}{3}Ω亿博体育官网入口app,从而就可以绘制出该电路对应的戴维宁等效电路:

  ◉【解】首先,对于顶部的结点列写KCL方程,就可以推导得到该电路所对应的端口开路电压u_{oc}:

  更多关于电阻电路分析的文章,可以参考答主在自己电子技术博客当中分享的简明厄要的《电路理论》读书笔记一文,赠人玫瑰,手有余香,大家的【点赞、收藏、加关注】将会是我持续写作的最大动力╰(_°▽°_)╯。

  网上查找了不少相关内容,但总是有点混乱的感觉,因此尝试自己整理相关方法,并记录在知乎上。

  步骤一、将网络N中所有独立源置零值(“独立电压源”短路 ,“独立电流源”开路)

  步骤二、网络N只存在电阻元件,即可电阻电路的等效变换。(记住Y-Δ变换,惠斯通电桥,常见的几种电阻电路图及变换)

  步骤:1、将电压源或电流源进行统一成同一类型独立电源,适当计算即可求开路电压Uoc;

  附:独立电压源并联电阻或并联电流源都等效为独立电压源(除受控电压源),可记忆为独立电压源电阻为零

  独立电流源串联电阻或串联电压源都等效为独立电流源(除受控电流源),可记忆为独立电流源电阻无穷大

  为加深理解与记忆,亿博电竞官网举一例子,可结合书本题目进行思考,本文所找例子不够简洁明了,下同

  原电路不变,将原二端网络端口开路,求出开路电压Uoc;将原二端网络的两个端钮 a、b短接,求出Iab电流大小。最后通过端口的开路电压Uoc和短路电流Iab之比得出Req的值。Req=Uoc/Iab

  例:求该电路图ab端左侧的等效电阻Req与开路电压Uoc(图1、图2已用开路短路法表示)

  图1因ab端开路,i1为零,故3i1=0,先将6欧姆与3欧姆电阻等效变换,再用回路电流法(也可节点电流法等)得出U1=5/3v,u=-3v

  图2因ab端短路,电路图右侧3欧姆的电阻可去除,先将受控电压源与6、3欧姆进行变换得2欧姆电阻与电压为i1的受控电压源串联,再用KVL,KCL等方法得出i1=isc=-2A

  原电路改变,将原电路中的独立电源置零(独立电压源短路 ,独立电流源开路,受控源保留),在端口a、b连接上电源(可电压源也可电流源),得出端口电压Uab和端口电流Iab,最后通过端口电压Uab与端口电流Iab之比得出Req的值。Req=Uab/Iab

  先将受控电压源与6、3欧姆进行变换得2欧姆电阻与电压为i1的受控电压源串联,再进行KVL,KCL等方法,可得i1与u的关系式,u=1.5*i1,可得Req=1.5欧姆

  开路短路法不用把内部电源置零,所求得的 u和 i是一个表达式,从中可以直接得到开路电压 Uoc 和等效电阻 Req。外加电源法把内部独立电源置零 (受控源保留), 求出端口的 u /i是一个常数, 即为 Req

  当受控源是受控电压源,同时控制量是该受控源所在支路的电流或可以用该支路电流来表示时;或者当受控源是受控电流源 , 同时控制量是该受控源两端的电压或可以用该电压来表示时,此时受控源表现为电阻性,可以将受控源等效为一电阻 , 该电阻的阻值为受控源的端电压与其电流的比值。(注意:在对含受控源电路的分析过程中,受控源的控制量所在支路必须保留,不允许有任何改变)

  在此电路图中,受控源等效为一个负500欧姆的电阻,R=-500i/i=500欧姆

  原电路不变,在端口加电流源(或者电压源 ),端口的电压为u, 得出二端网络端口的伏安关系, 其表达式为 u =i*Req+Uoc ,可同时得到开路电压Uoc和等效电阻Req的值。(附:遇到网络N比较复杂时,开路短路法比外施激励法更简洁易求解)

  例:求该电路图ab端左侧的等效电阻Req与开路电压Uoc(图1已用外加激励法表示)

  i=-i1,先将可等效变换的进行变换,将受控电压源与6、3欧姆进行变换得2欧姆电阻与电压为i(左负右正)的受控电压源串联,进行KVL,KCL等方法(本题可使用广义节点的KCL),可得u=-3+1.5*i,即得出Uoc=-3v,Req=1.5欧姆

  注意外加电源法和一步法的区别,一个需要独立源置零,一个不需要置零;一个只能求得等效电阻Req,一个能同时求得等效电压Uoc和等效电阻Req

  4.电流源与电阻并联 &电压源与电阻串联の等效变换(这点可以用来使戴维南和诺顿等效变换)

推荐新闻

关注亿博电竞