§2-10 戴维南定理和诺顿定理
一、戴维南定理
二端网络也称为一端口网络，其中含有电源的二端网络称为有源一端口网络，不含电源的二端网络称为无源一端口网络，它们的符号分别如图2-10-1（a ）（b ）所示。
任一线性有源一端口网络（如图2-10-2（a ）所示）对其余部分而言，可以等效为一个
电压源d U 和电阻d R 相串联的电路（如图2-10-2（b ）所示），其中d U 的大小等于该有源一端口网络的开路电压，电压源的正极与开路端高电位点对应；d R 等于令该有源一端口网络内所有独立源为零（即电压源短接、电流源开路）后所构成的无源一端口网络的等效电阻。这就是戴维南定理，也称为等效电源定理；d U 与d R 串联的电路称为戴维南等效电路。
下面证明戴维南定理，如图2-10-2（a ）所示，电阻R 上的电压、电流为确定值，利用替代定理，将图2-10-2（a ）中的R 替代为电流源，如图2-10-2（c ）所示。因为网络A 为线性有源一端口网络，因此，可利用叠加定理，将上述图（c ）中的电压U 看作两组独立源分别作用产生的两个分量之和。第一个分量是由网络A 中的独立源作用所产生的，即令独立电流源为零，将11'端口断开后在11'端口产生的开路电压d U ，如图2-10-2（d
）所示；
图
2-10-1
图2-10-2
第二个分量是由电流源I 单独作用所产生的，即令网络A 中所有独立源为零后在11'端口产生的电压U '，如图2-10-2（e ）所示，这时有源网络A 即变为相应的网络P ，值得注意的是倘若A 中含受控源，受控源应依然保留在网络P 中。观察图（e ），设从11'端口向左看的入端等效电阻为d R ，即网络P 的入端等效电阻为Rd ，则有d U R I '=-，两个分量叠加得：d d d U U U U R I '=+=-。对照图2-10-2（b ）可知，上述图（b ）与图（a ）具有相同的端口特性方程，由此可知图（b ）就是图（a ）的等效电路，戴维南定理得证。
要计算一个线性有源一端口网络的戴维南等效电路，其步骤和方法为：
1、计算d U ：利有电路分析方法，计算相应端口的开路电压；
2、计算d R ：当线性有源一端口网络A 中不含受控源时，令A 内所有独立电源为零后得到的无源一端口网络P 则为纯电阻网络，利用无源一端口网络的等效变换就可求出端口等效电阻；当线性一端口网络A 中含有受控源时，令A 内所有独立电源为零后得到的一端口网络P 中仍含有受控源，这时，可采用加压法和开路短路法求d R 。
（i ）加压法：如图2-10-3（a ）所示，令有源一端口网络A 内所有独立源为零后得到一端口网络P （注意受控源仍需保留），在网络P 的端口加上一个独立电压源U （或独立电流源I ）计算出端口电流I （或端口电压U ），那么d U R I
=。 （ii ）开路短路法：图2-10-3（b ）所示为戴维南等效电路，从中可知：短路电流d d d U I R =
，当然d d d
U R I =。当求出有源线性一端口网络A 端口的开路电压d U 、短路电流d I 后，d R 也就求出来了（注意d d U I 、的参考方向）。
图2-10-3
例2-10-1 利用戴维南定理求图2-10-4（a ）所示电路中的电流I 为多少？
解：将A 、B 左边部分电路看作有源一端口网络，用戴维南等效电路替代后如图2-10-4（b ）所示。
（1）求d U ：将A 、B 端口开路，得到图2-10-4（c ）所示电路。
由米尔曼公式得： 012/6218/69()1/61/6
d AB U U V -+===+ （2）求等效电阻d R ：令A 、B 以左的三个独立源为零，得到图2-10-4（d ）所示电路，则A 、B 端口的等效电阻为：6//63()d R ==Ω
（3）从图2-10-4（b ）中求I ：
141()(4//(31))431
d d U I A R +=?=++++
图2-10-4 例2-10-1附图
例2-10-2 在图2-10-5（a ）所示电路中，已知4,S I A =11R =Ω，23R =Ω，求A 、B 端
口的戴维南等效电路。
解：（1）求d U ：图2-10-5（a ）中A 、B 端口处于开路状态，列写KVL 方程：
22
202(13)42 2()
36()
d AB I I I A U U I V +?=+===?= （2）求等效电阻d R ：下面分别用两种方法求解。
（i ）开路短路法：开路电压已在（1）中求得，现求A 、B 端口的短路电流。将A 、B 端口短接，如图2-10-5（b ）所示，从图中易看出：
230I ?=， 即20I =
则受控源220,I =则有： 4/1
4()d I A == / 1.5()d d d R U I ==Ω
（ii ） 加压法：将独立电压源置零后，然后再在A 、B 端口加上一个电压源，如图2-10-5（c ）所示。
列写KVL 方程： 212312I I I ?-?=
21I I =
又因为： 23
U I = 所以： 12
d U U R I I I =
=+ (
图2-10-5 例2-10-2附图
2 1.5223
U U U
I ===Ω??（） 最后，得到A 、B 端口的戴维南等效电路如图2-10-5（d ）所示。
二、最大功率的传输条件：
当一个线性有源一端口网络化为戴维南等效电路后，在其端口接上可变电阻R ，如图2-10-6所示。当d d U R 、已知，那么当R 为多少时它能获得最大功率？获得的最大功率又为多少？
2R P I R =
2()()d d U R f R R R
=?=+
令()0df R dt
=，得到：d R R = （式2-10-1 ） 此时 2max 4d R d
U P P R == （式2-10-2） （式2-10-1）就是最大功率的传输条件。若d R 是信号源内阻，R 是负载电阻，则当满足最大功率传输条件时，传输效率为50%，即有一半功率消耗在信号源内阻上。
例2-10-3 在图2-10-7（a ）所示电路中，两个有源一端口网络1A 、2A 串联后与R 相连，R 从0→∞改变，测得0R =Ω时，0.2I A =；50R =Ω时，0.1I A =。
（1）当R 为多少时，能获得最大功率？
（2）当将图2-10-7（b ）所示电路代替R 接于A 、B 端口时，12320R R R ===Ω，VCVS 的控制系数 3.6μ=，求端口电压AB U 。
图2-10-6
解：（1）首先将两个有源一端口网络12A A 、化为戴维南等效电路，分别记为1d U 、
1d R 、2d U 、2d R ，再将1d U 、2d U 等效为一个电压源，记为d U ，将串联的1d R 、2d R 等效为一个电阻d R ，于是串联的两个有源一端口网络12A A 、最后等效为一个电压源d U 和一个电阻d R 的串联，如图2-10-7（c ）所示。
()d d I R R U +=
代入已知条件： 0.2(0)d d R U ?+=
0.1(50)d d R U ?+=
解之得： 50(), 10()d d R U V =Ω=
所以当50d R R ==Ω时，获得最大功率：
22max 100.5()4450
d d U P W R ===? （2）将图2-10-7（b ）所示电路接于A 、B 端口，利用节点电压法，由米尔曼公式得：
23123
0.20.091110.095d d AB AB d U U R R U U R R R R μ++==+++ 其中： 221212AB AB U U R U R R =
?=+ 最后得到： 40()AB U V =
三、诺顿定理
任一线性有源一端口网络（如图2-10-8（a ）所示）对其余部分而言，可以等效为一个电流源d I 与一个电阻d R 相并联的电路（如图2-10-8（b ）所示），其中d I
的大小等于有源一
图2-10-7例2-10-3附图
端口网络端口的短路电流，电流的方向从高电位点流出；d R 等于戴维南定理中的d R ，即等于令有源一端口网络内所有独立源为零后所构成的无源一端口网络的等效电阻。
利用戴维南定理，将网络A 化为d U 、d R 串联电路，再根据实际电压源与实际电流源模型的等效变换，将d U 、d R 串联组成的实际电压源模型化为由d I 、d R 并联组成的实际电流源模型，其中d d d
U I R =
，显然，从图2-10-8（b ）中易看出d I 就是网络A 的短路电流，诺顿定理得证。
下面再利用替代定理、叠加定理，采用证明戴维南定理对偶的方法来证明诺顿定理。如图2-10-8（a ）所示，电阻上的电流为确定值，利用替代定理，用一个电压源U 替代电阻R ，如图2-10-9（a ）所示。因为有源一端口网络A 为线性有源二端网络，利用叠加定理，将图2-10-9（a ）中的电流I 看作两组独立源分别作用产生的两个分量之和：第一个分量是A 中所有独立源作用、令电压源U 为零时产生的电流，即A 的短路电流d I ，如图2-10-9（b ）所示；第二个分量是电压源U 单独作用、令A 中所有独立源为零时产生的电流I '，如图2-10-9（c ）所示，假设令A 中所有独立源为零（若含有受控源，受控源依然保留）后所形成的网络P 的入端电阻为d R ，则d U I R '=-，两分量叠加得到：d d d
U I I I I R '=+=-。比较图2-10-9（a ）与图2-10-8（b ），线性有源一端口网络A 与电流源d I 、电阻d R 并联电路在端口11'
上
图2-10-8
图2-10-9
具有完全相同的端口特性方程，因此它们对其余部分而言彼此等效，故而诺顿定理成立。 要计算一个线性有源一端口网络A 的诺顿等效电路，只要求出网络A 的短路电流d I 、令网络A 中所有独立源为零后的网络P 的入端等效电阻d R 即可。诺顿定理中的d R 与戴维南定理中的d R 是完全相同的，因此求解方法也完全相同。
例2-10-4 利用诺顿定理计算图2-10-10（a ）所示电路中的电流I 。
解：（1）求短路电流d I ：将A 、B 端口短接，右边4Ω的电阻被短接，得到图2-10-10（b ）所示电路。
1123()(3//6)(3//6)
I A ==+ 2162()36
I I A =?=+ 3131()36
I I A =?=+ 231()d I I I A =-=
（2）求等效电阻d R ：令左边12V 的电压源为零，左边4Ω电阻被短接，如图2-10-10（c ）所示。
[(3//6)(3//6)]//42()d R =+=Ω
（3）画出AB 端口以左电路的诺顿等效电路，如图2-10-10（d ）所示。
()0.52
d d d R I I A R =?=+
图2-10-10例2-10-4附图
例2-10-5 求图2-10-11（a ）所示电路的诺顿等效电路。
解：（1）求短路电流d I ：将A B 、两端短接，如图2-10-11（b ）所示。
由KVL 有： 62I ?= 1()3
I A = 由KCL 有： 13d I I I +=+ 141()3d I I A =-=
（2） 求A 、B 端口的等效电阻：令2V 的电压源、1A 的电流源为零，受控源仍然保留，得到图2-10-11（c ）所示电路。
6()AB U I =?-
34AB I I I I =--=-
1.5()AB d AB
U R I ==Ω 戴维南定理和诺顿定理是线性电路中的重要定理，它可将任意复杂的线性有源一端口网 络化为等效的、简单的含内阻的电压源或电流源。当只需求电路中某支路的电流或电压时，可将该支路拉出，其余部分看作一端口有源网络A ，将A 化为戴维南或诺顿等效电路，则被拉出支路的电流或电压就易于求解了。当有源一端口网络的拓扑结构和参数都未知，用一个方框（也称为所谓黑匣子）表示时，如果知道它是线性的，就可以用两个参数d U 、d R 或d I 、d R 来描述它，并可以用实验方法求出其戴维南或诺顿等效电路。
图2-10-11例2-10-5附图
动态电路分析方法 电路的动态分析，是欧姆定律的具体应用，在历年的高考中经常出现。此类问题能力要求较高，同学们分析时往往抓不住要领，容易出错。电路发生动态变化的原因是由于电路中滑动变阻器触头位置的变化，引起电路的电阻发生改变，从而引起电路中各物理量的变化，在此将动态电路的分析方法介绍如下。 一、程序法 根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析。基本思路是：“部分—整体—部分”，即从阻值变化的部分如手，由串并联电路规律判知R 总的变化情况，再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况，最后由部分电路的欧姆定律得知个部分物理量的变化情况，一般思路是： 1确定电路的外电阻R 外总如何变化。 2根据闭合电路的欧姆定律E I R r =+总外总确定电路的总电流如何变化。（利用电动势不变） 3由U I r =内内确定电源内电压如何变化。（利用r 不变） 4由U E U =-外内确定电源的外电压如何变化。 5由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端电压如何变化。 6由部分电路和整体的串并联规律确定支路两端电压如何变化及通过各支路电路如何变化。 二、图像法 电路发生动态变化时，其电路图可等效为如图（1）所示，根据闭合电路的欧姆定律得到U E Ir =-,其图像如图（2）中的a ，根据部分电路的欧姆定律可知U IR =，其导体的 U —I 图像如（2）中b ，在电源确定的电路中，由图（2）得，当电阻R 增大时（即图中的角度变大），通过R 的电流减小，R 两端的电压变大，当电阻R 减小时（即图中的角度变小），其电流增大，电压减小。 三、“串反并同”法 所谓“串反”，即某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都减小（增大）。所谓“并同”，即某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都增大（减小）。但须注意的前提有两点：1电路中电源内阻不能忽略；2滑动变阻器必须是限流接法。 四、极限法 即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端讨论。（一般应用于滑至滑动变阻器阻值为零） 例1、 在图中电路中，当滑动变阻器的滑动片由a 向b 移动时，下列说法正确的是：
《戴维南定理》习题练习 一、知识点 1、二端(一端口) 网络的概念： 二端网络：具有向外引出一对端子的电路或网络。 无源二端网络：二端网络中没有独立电源。 有源二端网络：二端网络中含有独立电源。 2、戴维宁（戴维南）定理 任何一个线性有源二端网络都可以用一个电压为U OC的理想电压源和一个电阻R0串联的等效电路来代替。如图所示：
等效电路的电压U OC是有源二端网络的开路电压，即将负载R L断开后a 、b两端之间的电压。 等效电路的电阻R0是有源二端网络中所有独立电源均置零（理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替）后, 所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。
二、例题：应用戴维南定理解题 戴维南定理的解题步骤： 1.把电路划分为待求支路和有源二端网络两部分，如图1中的虚线。 2.断开待求支路，形成有源二端网络（要画图），求有源二端网络的开路电压UOC 。 3.将有源二端网络内的电源置零，保留其内阻（要画图），求网络的入端等效电阻Rab 。 4.画出有源二端网络的等效电压源，其电压源电压US=UOC （此时要注意电源的极性），内阻R0=Rab 。 5.将待求支路接到等效电压源上，利用欧姆定律求电流。 【例1】电路如图，已知U 1=40V ，U 2=20V ，R 1=R 2=4Ω，R 3=13 Ω，试用戴维宁定理求电流I 3。 解：(1) 断开待求支路求开路电压U OC U OC = U 2 + I R 2 = 20 +2.5 ? 4 = 30V 或： U OC = U 1 – I R 1 = 40 –2.5 ? 4 = 30V U OC 也可用叠加原理等其它方法求。 (2) 求等效电阻R 0 将所有独立电源置零（理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替） (3) 画出等效电路求电流I 3 A 5.24420 402121 =+-=+-=R R U U I Ω=+?=22 1210R R R R R A 213 2303 0OC 3=+= += R R U I
有关动态电路几种类型题的分析方法 动态电路指根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如R 总、I 、U 、P 等）或变化量、比值关系、小灯泡的亮暗程度等的变化情况。近几年也通常将动态电路的分析作为重点考查内容之一。本文从动态电路的基本内容着手，系统归纳了常见的四种类型题，并以下面介绍的基本思路为基础，采用箭头式分析法，着重介绍这几种类型题分析方法。 分析动态电路问题的基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值的变化入手，由串并联规律判知R 总的变化情况，再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串、并联电路规律判知各部分的变化情况。其分析方法为： 1、确定电路的外电阻R 总如何变化： 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） 2、根据闭合电路欧姆定律r R E I +=总总确 3、由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化； 4、由U 外=E －U 内(或U 外=E －Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）； 5、确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化 一、电压表、电流表示数大小变化问题 例1：如图1所示为火警报警器部分电路示意图。其中R 2为用半导体热敏材料（其阻值随温度的升高而迅速减小）制成的传感器，电流表A 为值班室的显示器，B 为值班室报警电铃。当传感器R 2所在处出现火情时，显示器A 的电流I 、报警电铃两端的电压U 的变化情况是（ ） A ． I 变大，U 变大 B ． I 变小，U 变小 C ． I 变小，U 变大 D ． I 变大，U 变小 分析与解：当传感器R 2所在处出现火情时，R 2阻值减小 图1
电子电路图用来表示实际电子电路的组成、结构、元器件标称值等信息。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样我们在分析电路时，就不必把实物翻来覆去地琢磨，而只要拿着一张图纸就可以了。在设计电路时，也可以从容地纸上或电脑上进行，确认完善后再进行实际安装，通过调试、改进，直至成功。我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计，甚至进行虚拟的电路实验，大大提高工作效率。 给大家总结了四大常用的分析电路的方法，以及每种方法适合的电路类型和分析步骤。 1、时间常数分析法 时间常数分析法主要用来分析R,L,C和半导体二极管组成电路的性质，时间常数是反映储能元件上能量积累快慢的一个参数，如果时间常数不同，尽管电路的形式及接法相似，但在电路中所起的作用是不同的。常见的有耦合电路，微分电路，积分电路，钳位电路和峰值检波电路等。 2、频率特性分析法 频率特性分析法主要用来分析电路本身具有的频率是否与它所处理信号的频率相适应。分析中应简单计算一下它的中心频率，上下限频率和频带宽度等。通过这种分析可知电路的性质，如滤波，陷波，谐振，选频电路等。 3、直流等效电路分析法 在分析电路原理时，要搞清楚电路中的直流通路和交流通路。直流通路是指在没有输入信号时，各半导体三极管、集成电路的静态偏置，也就是它们的静态工作点。交流电路是指交流信号传送的途径，即交流信号的来龙去脉。
在实际电路中，交流电路与直流电路共存于同一电路中，它们既相互联系，又互相区别。 直流等效分析法，就是对被分析的电路的直流系统进行单独分析的一种方法，在进行直流等效分析时，完全不考虑电路对输入交流信号的处理功能，只考虑由电源直流电压直接引起的静态直流电流、电压以及它们之间的相互关系。 直流等效分析时，首先应绘出直流等效电路图。绘制直流等效电路图时应遵循以下原则：电容器一律按开路处理，能忽略直流电阻的电感器应视为短路，不能忽略电阻成分的电感器可等效为电阻。取降压退耦后的电压作为等效电路的供电电压;把反偏状态的半导体二极管视为开路。 4、交流等效电路分析法 交流等效电路分析法，就是把电路中的交流系统从电路分分离出来，进行单独分析的一种方法。 交流等效分析时，首先应绘出交流等效电路图。绘制交流等效电路图应遵循以下原则：把电源视为短路，把交流旁路的电容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。
实验一叠加定理和戴维南定理 一、实验目的 1.通过实验方法验证叠加定理和戴维南定理。 2.通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理解。 3.通过实验加深对电路参考方向的掌握和运用能力。 4.学会使用直流电流表和数字万用表。 二、实验原理 1. 叠加定理是线性网络的重要定理。在一个线性网络中，当有n 个独立电源共同作用时，在电路中任一部分产生的响应(电压或电流)等于各独立源单独作用时在该部分产生响应的代数和。 2. 戴维南定理是指一线性含源二端网络，对外电路来说等效为一个电压源与电阻串联，电压源的电压等于二端网络的开路电压，串联电阻为二端网络内部所有独立源为零时的输入端等效电阻。 3. 测量电路中电流的方法 在电路插接板上有电流测试孔，在未接入电流测试线时，电路保持接通状态；当测量电流时，须将电流测试线与电流表相连，其红色接线夹与电流表的正极相连、黑色接线夹与电流表的负极相接，然后将插头插入待测电流电路的电流测试孔，此刻电流表即串接在该电路中，读完电流表数值后，将电流测试插头拔下，当电流测试插头被拔出之后，电流表即脱离该电路，其电流测试
插座仍能保持电路处于接通状态。 三、实验内容 根据提供的电阻参数，设计并选择合适的电压E1，E2 ，测量电路中的电流I1、I2、I3，与理论值比较。 四、实验装置 实验装置如图1—1所示： 图1―1：戴维南定理和叠加定理实验装置 开关K1和K2手柄指向电压源，则相应在AB、CD端接入的电压源被接入电路；若开关K1和K2手柄指向短路线，则AB、CD 端被电路中的短路线短接。 开关K3和K4为单刀三位开关，开关手柄指向左侧ON的位置，则K3、K4处短路；开关手柄指向右侧R4或D1的位置，则K3、
实验二叠加定理及戴维南定理的验证 一、实验目的 1.验证线性电路叠加原理的正确性，加深对其使用范围的理解； 2.通过实验加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解； 3.验证戴维南定理的正确性； 二、实验原理 叠加定理指出：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。如果网络是非线性的，叠加原理将不适用。 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络。戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个等效电压源来代替，此电压源的电动势E S等于这个有源二端网络的开路电压U OC，其等效内阻R O等于该网络中所有独立源均置于零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。U OC和R O分别称为有源二端网络的开路电压和等效电阻。 三、实验组件 多功能实验网络；直流电压表；直流电流表；可调直流稳压源；可调直流电流源；可调电阻。 四、实验步骤 1、验证线性电路的叠加原理： ○1按图1电路图连接好电路后，请教师检查电路； ○2开路I s，合上E后测各支路的电压、电流； ○3短接E，测量I s单独作用时，各支路的电压、电流； ○4测量E、I s同时作用时各支路电压、电流； ○5根据记录的数据，验证电流、电压叠加原理。 2、戴维南定理验证： （1）测量含源单口网络： ○1按图2电路图连接好电路后，请教师检查电路； ○2设定I s=15mA、E s=10V； ○3调节精密可调电阻，测定AB支路从开路状态（R=∞，此时测出的U AB为A、B开路电压U OC）变化到短路状态（R=0,此时测出的电流即为A、B端短路时 S 图2
动态电路的分析与计算 RUSER redacted on the night of December 17,2020
1．如图所示的电路中，电源电压不变．闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变小的是（） A．电压表V示数 B．电压表V示数与电流表A1示数的乘积 C．电流表A1示数 D．电压表V示数与电流表A示数的乘积 2．如图所示的四个电路中，电源及各灯泡规格均相同．当开关闭合时，电流表读数最大的是 （） A．只有甲 B．只有乙 C．甲和丙 D．甲和丁 3．如图所示的电路中，甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表．闭合开关S后，灯L1、L2均 正常发光．则（） A．甲是电流表，乙、丙是电压表 B．甲是电压表，乙、丙是电流表 C．乙是电流表，甲、丙是电压表 D．乙是电压表，甲、丙是电流表 4．如图所示的电路，电源两端的电压一定，开关S1闭合，如果要使电压表的示数减小，电流表的示数增大，则下列操作中可行的是（） A．滑动变阻器的滑片P向上移 B．滑动变阻器的滑片P向下移 C．开关S2闭合，滑动变阻器的滑片P向下移 D．开关S2闭合，开关S1断开 5．在如图所示的电路中，电源电压不变，R2=10Ω．S1闭合、S2断开时，电流表的示数为 0.2A．两开关都闭合时，电流表的示数为0.5A，则电阻R1= Ω． 6．如图甲所示电路，闭合开关S后，两相同电压表的指针偏转都如图乙所示，（） A．电压表V1的读数为 B．电压表V2的读数为 C．L1和L2两灯的电阻之比为1：5 D．L1和L2两灯的电压之比为1：4
7．小明同学做电学实验，通过改变滑动变阻器R3电阻的大小，依次记录的电压表和电流表的读数如表所示，分析表格中实验数据，可推断小明实验时所用的电路可能是下列电路图中的哪一个答： 电压表示数U/V 电流表示数I/A A． B． C．D． 8．如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”．实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数．接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（） A．10Ω和40Ω B．20Ω和30Ω C．10Ω和20Ω D．30Ω和40Ω 9．某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，利用图1所示电路，在a，b两点间分别接入定值电阻R1、R2，通过调节滑动变阻器测得了多组数据，并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象，如图2所示，若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流 为（） A．0.5A B．1A
交流电路参数的测定三表法的实验原理 交流电路参数的测定三表法的实验原理 类别：电子综合 1．交流电路元件的等值参数R，L，C可以用交流电桥直接测得，也可以用交流电压表、交流电流表和功率表分别测量出元件两端的电压U、流过该元件的电流I和它消耗的功率P，然后通过计算得到。后一种方法称为“三表法”。“三表法”是用来测量50Hz频率交流电路参数的基本方法。 如被测元件是一个电感线圈，则由关系可得其等值参数为同理，如被测元件是一个电容器，可得其等值参数为2．阻抗性质的判别方法。如果被测的不是一个元件，而是一个无源一端口网络，虽然从U,I,P三个量，可得到该网络的等值参数为R＝|Z|cos，X＝|Z|sin，但不能从X的值判断它是等值容抗，还是等值感抗，或者说无法知道阻抗幅角的正负。为此，可采用以下方法进行判断。（1）在被测无源网络端口（入口处）并联一个适当容量的小电容。在一端口网络的端口再并联一个小电容C时，若小电容C＝Zsinr,a，视其总电流的增减来判断。若总电流增加，则为容性；若总电流减小，贝刂为感性。图1（a）中，Z为待测无源网络的阻抗，C为并联的小电容。图1（b）是图1（a）的等效电路，图中G，B为待测无源网络的阻抗Z的电导和电纳，B为并联小电容C的电纳。在端电压有效值不变的条件下，按下面两种情况进行分析：①设B＋B＝B"，若B增大，B"也增大，则电路中电流I单调地增大，故可判断B为容性。②设B＋B＝B"，若B增大，而B"先减小再增大，则电流I也是先减小再增大，如图2所示，则可判断B为感性。由以上分析可见，当B为容性时，对并联小电容的值C无特殊要求；而当B为感性时，B<|2B|才有判定为感性的意义。B>|2B|时,电流单调增大,与B为容性时相同,但并不能说明电路是感性的。因此，B<|2B|是判断电路性质的可靠条件。由此可得定条件为 图1 阻抗与导纳变换示意图图2 负载并联电容后电流变化示意图（2）在被测无源网络的入口串联一个适当容量的电容C。若被测网络的端电压下降，则判为容性电路；反之，若端电压上升，则判为感性电路。判定条件为，式中X为被测网络的电抗，C为串联电容的值。（3）用“三压法”测Φ，进行判断。在原一端口网络入口处串联一个电阻r，如图3(a)所示，向量如图3(b)所示，由图可得r，Z串联后的阻抗角Φ为测得U,Ur,Uz,即可求得Φ
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应用举例 【例1-6】如图1-6(a)所示电路，已知E 1 = 17 V ，E 2 = 17 V ，R 1 = 2 ，R 2 = 1 ，R 3 = 5 ，试应用叠加定理求各支路电流I 1、I 2、I 3 。 解：(1) 当电源E 1单独作用时，将E 2视为短路，设 R 23 = R 2∥R 3 = 0.83 A 1A 5A 683 .217 13 22 313 23 223111=+==+===+= 'I R R R 'I 'I R R R 'I R R E 'I (2) 当电源E 2单独作用时，将E 1视为短路， 设 R 13 =R 1∥R 3 = 1.43 则 A 2A 5A 743 .217 23 11 323 13 113222=+==+===+= ''I R R R ''I ''I R R R ''I R R E ''I (3) 当电源E 1、E 2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，则选取“-”号： I 1 = I 1′- I 1″ = 1 A ， I 2 = - I 2′ + I 2″ = 1 A ， I 3 = I 3′ + I 3″ = 3 A 二 戴维宁定理的内容 定理： 任一线性含源的二端网络 N ，对外而言，可以等效为一理想电压源与电阻串联的电压源支路。 理想电压源的电压等于原二端网络的开路电压，其串联电阻（内阻）等于原二端网络化成无源（电压源短路，电流源开路）后，从端口看进去的等效电阻。 戴维宁定理应用 解题步骤如下 ⑴将待求支路从原电路中移开，留下的部分即为一个有源二端网络。 ⑵求该有源二端口的开口电压Uab=US 的大小。 ⑶求该有源二端口除源后的等效电阻Rab=Ri 。 ⑷将以上求得的U S 、Ri 及待求支路组成新电路，求解待求支路电流I ，则待求的支路电流即为
动态电路的分析方法 一电流表，电压表功能的确定 1、观察整个电路连接结构。 2、、其次，按常规方法确定表的功能。即：在保证电路正常的前提下，与用电器保持串联的 是电流表，与用电器保持并联的是电压表。 二、利用电流表（导线）、电压表判断电路故障及故障分析方法 1、电路故障是指电路连接完成通电时，整个电路或部分电路不能正常工作。 △产生电路故障的主要原因有：①元件本身存在问题，如元件内部开路、短路； ②电路导线接触不良或断开等； ③连接时选用的器材不当（如R1>>R2）； ④连接错误。 2、故障类型①短路：电路被短路部分有电流通过（电流表有示数）被短路两点之间 没有电压（电压表无示数） ②断路：电路断路部分没有电流通过（电流表无示数）断路两点之间有电 压，断路同侧导线两点无电压 3、故障检测方法 A:常用检测方法；⑴电流表：“电流表示数正常”表明主电路为通路 “电流表无示数”表明几乎没有电流流过电流表或电路为断路。 ⑵电压表：“电压表有示数”表明和电压表并联的用电器断路。 “电压表无示数”表明与电压表并联的用电器短路。 （3）、电流表电压表均无示数:“两表均无示数”表明无电流通过两表， 除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。B:特例故障检测方法: △电灯故障分析方法 先分析电路连接方式，再根据题给条件确定故障是断路还是短路： （1）两灯串联时，如果只有一个灯不亮，则此灯一定是短路了； 如果两灯都不亮，则电路一定是断路了； （2）两灯并联，如果只有一灯不亮，则一定是这条支路断路； 如果两灯都不亮，则一定是干路断路； ※在并联电路中，故障不能是短路，因为如果短路，则电源会烧坏。 △电表示数变化故障分析方法 （1）首先正确分析电路中电压表，电流表的测量对象，根据电表示数变化情况并结合串并联电路的特点分析电路故障原因。 （2）电压表串联接入电路中时，该部分电路断路，但电压表有示数。此时与电压表串联的用电器视为导线。 串联电路：①电压表示数变大，一是所测用电器断路，电压表串联在电路中， 二是另一个用电器短路； ②电压表示数变小（或为0），一种情况是所测用电器短路， 另一种情况是另一个用电器断路；
第四章电路定理 重点： 1、叠加定理 2、戴维南定理和诺顿定理 难点： 1、熟练地运用叠加定理、戴维南定理和诺顿定理分析计算电路。 2、掌握特勒根定理和互易定理，理解这两个定理在路分析中的意义。 4-1 叠加定理 网络图论与矩阵论、计算方法等构成电路的计算机辅助分析的基础。其中网络图论主要讨论电路分析中的拓扑规律性，从而便于电路方程的列写。 几个概念 1．线性电路——Linear circuit 由线性元件和独立源组成的电路称为线性电路。 2．激励与响应——excitation and response 在电路中，独立源为电路的输入，对电路起着“激励”的作用，而其他元件的电压与电流只是激励引起的“响应”。 激励e响应r 系统 3．齐次性和可加性——homogeneity property and additivity property “齐次性”又称“比例性”，即激励增大K倍，响应也增大K倍；“可加性”意为激励的和产生的响应等于激励分别产生的响应的和。“线性”的含义即包含了齐次性和可加性。 齐次性：
可加性： 叠加定理 1．定理内容 在线性电阻电路中，任一支路电流（电压）都是电路中各个独立电源单独作用时在该支路产生的电流（电压）之叠加。此处的“线性电阻电路”，可以包含线性电阻、独立源和线性受控源等元件。 2．定理的应用方法 将电路中的各个独立源分别单独列出，此时其他的电源置零——独立电压源用短路线代替，独立电流源用开路代替——分别求取出各独立源单独作用时产生的电流或电压。计算时，电路中的电阻、受控源元件及其联接结构不变。 关于定理的说明 1．只适用于线性电路 2．进行叠加时，除去独立源外的所有元件，包含独立源的内阻都不能改变。 3．叠加时应该注意参考方向与叠加时的符号 4．功率的计算不能使用叠加定理 例题 1．已知：电路如图所示
动态电路分析 第一种方法： 工具：1.闭合电路欧姆定律I=E R+r 及U =E －Ir 2.部分电路欧姆定律I =U R 步骤：1.由R 变化可知R 总的变化，从而判断U 路及I 总的变化。 如当R 增大时，根据I=E R+r 可知，I 总减小，再根据U 路=E －Ir 可知，U 路增大。 到此可以判断路端电压的变化，电路总电流的变化，及电源的总功率、电源内部功率等。 2.判断主干路上电阻的电压变化 如果主干路上有电阻，则先判断主干路上电阻两端的电压，再判断并联电路两端的电压。 3.判断并联支路中含固定电阻的分支中电流的变化 4.判断并联支路中含变阻器的分支中电流的变化。 例题1：S 闭合后，当R 2的滑动触头向左滑动时，判断各电 表的示数变化。 【解析】1.当R 2的滑动触头向左滑动时，R 2减小，R 总减小， I 总增大，U 路减小。电压表测量的是路端电压，故减小，A 电流表测量的总电流，故增大。 2.本电路图为R 1与R 2并联电路，故先判断R 1,由于R 1两端 电压减小，故R 1上的电流减小，则A1电流增大。 第二种判断方法：“串反并同” 电阻的变化趋势与电压、电流、功率的变化趋势符合“串”相反，“并”相同。 由电源的正极出发，经过变阻器所在的支路回到电源的负极。凡是在这条路上的元件，我们都称之为串联关系，其他的未涉及的元件，称为并联关系。图中从正极出发，经电流表A 至电流表A1,经变阻器到电源的负极。那么这三个元件我们称之为与变阻器“串联关系”，而R 1、电压表V 与变阻器“并联关系”，这里所谓的串并联不是严格意义的串并联。根据“串反并同”的原则，由于变阻器的电阻是减小的，故两个电流表的示数是增大的，而电压的示数是减小的，R 1上的电流也是减小的。这一结果与第一种方法判断结果是相同的。值得注意的是，无论用哪种方法，首先要根据闭合电路欧姆定律把路端电压及电路的总电流的变化判断出来，有很多题目需要判断电源的总功率或内部功率，或路端电压或电路的总电流，这都需要路端电压及总电流来判断。 利用第二种判断方法似乎简单一些，但有些情况需要我们能认识到。举例如下。 例题2：在如图所示的电路中,闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P 向a 端移动一段距离后,下列结论正确的是（AD ） A. 灯泡L 变亮 B. 理想电流表读数变小 C. 理想电压表读数变小 D. 电容器C 上的电荷量增多 【解析】本题中经过变阻器的电流也经过电压表V 及灯泡L 及电 流表A ，因此我们把它们作为“串”的关系，“串反” ，因此L 变亮， V 、A 都变大，电容器与L 是并联的，它两端的电压也增大，故电 量增大。
三相交流电路电压、电流的分析与测量 一、实验目的 1．掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法时线、相电压及线、相电流之间的关系。 2．充分理解三相四线供电系统中中线的作用。 二、原理说明 1．三相负载可接成星形（又称“Ｙ”接）或三角形(又称"△"接)，当三相对称负载作Y 形联接时，线电压U l是相电压U p 的倍。线电流I l等于相电流I p，即 U l＝p I l＝I p 当采用三相四线制接法时，，流过中线的电流I0＝0，所以可以省去中线。 当对称三相负载作△形联接时，有 I1U1=Up 2．不对称三相负载作Y联接时,必须采用三相四线制接法，即Y0接法。而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。 倘若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。尤其是对于三相照明负载，无条件地一律采用Y0接法。 3．当不对称负载作△接时，Il≠，但只要电源的线电压Ul 对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。 四、实验内容 1．三相负载星形联接（三相四线制供电） 按图6-3-3-1 线路组接实验电路。即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源,将三相调压器的旋柄置于三相电压输出为0V的位置，经指导教师检查后。方可合上三相电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V，按表6-3-3-1数据表格所列各项要求分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流（相电流）、中线电流、电源与负载
中点的电压，记录之。并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。 图6-3-3-1 三相负载星形联接的实验线路 2．负载三角形联接（三相三线制供电） 按图6-3-3-2改接线路，经指导教师检查合格后接通三相电源，调节调压器，使其输出线电压为220V，并按表6-3-3-2数据表格要求进行测试 5．用实验数据和观察到的现象，总结三相四线供电系统中中线的作用。 答：当三相负载不对称时，中线提供各相电流的回路。 6．不对称三角形联接的负载，能否正常工作？实验是否能证明这一点？ 答：对于不对称负载作△接时，Il≠Ip，但只要电源的线电压Vl对称，加三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响 7．根据不对称负载三角形联接时的相电流值作相量图，并求出线电流值，然后与实验测得的线电流作比较，分析之。
HUNAN UNIVERSITY 电路分析实验 学生姓名甘昆禄 学生学号201608010520 专业班级智能1601 指导老师陈华李涛 完成日期2018.11.12
实验九戴维南和诺顿定理的验证 一、实验题目 戴维南和诺顿定理的验证。 二、实验目的 1.学习线性有源二端网络等效电路参数的测量方法，用实验方法测定有源二端网络N的开路电压和输入端等效电阻 2.加深对戴维南诺顿定理的理解，用实验方法验证戴维南诺顿定理 三、实验原理 1.戴维南定理： 任何一个线性含源端口网络，对外电路来说，总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外电路断开时端口处的开路电压u oc，而电阻等于端口的输入电阻（或等效电阻R eq）。 2.诺顿定理 任何一个含源线性端口电路，对外电路来说，可以用一个电流源和电导(电阻)的并联组合来等效置换；电流源的电流等于该端口的短路电流，而电导(电阻)等于把该端口的全部独立电源置零后的输入电导(电阻)。
四、实验内容 验证戴维南定理： 自己设计一个有源二端网络，通过仪表测量其开路电路和短路电流，将其用戴维南或诺顿等效电路代替，并与理论计算值相比较。 原电路： 开路电压 由图的开路电压Uoc为11.99V； 短路电流：
短路电流为Ioc：11.99mA; 计算的Ro = Uoc/Ioc = 1K欧 则戴维南等效电路为： 由上可知，计算结果与测量结果相符，误差为（5.994 –5.992）/ 5.994 = 0.03%，误差内等效电路在负载上引起的响应与原电路相同，验证了戴维南定理。 验证诺顿定理： 证明方法与戴维南定理相似 原电路：
学号：27 姓名：李昕怡成绩： 一、实验目的 1．深刻理解和掌握戴维南定理. 2．掌握测量等效电路参数的方法. 3．初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图的方法. 4．初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用方法以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE 仿真分析方法. 5．掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用方法. 二、实验原理及思路 实验基本原理：一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换，其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压，其等效电阻等于将该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。这一定理称为戴维南定理。 实验原理图如下： 测试等效电压方法：直接用万用表电压档测量被测电路的开路电压。 测试等效电阻的方法：将电路中所有电压源短路，所有电流源开路，用万用表电阻档测量。 验证思路及方法：首先测量原电路的等效电压和等效电阻，加上负载后改变负载的值测量负载电流和负载电压。然后，以等效电压为电压源，等效电阻为电路电阻，加上相同的负载，改变负载的值测量负载电流和负载电压。比较两电路负载电流和负载电压的值，若相同，则戴维南定理得证。 三、实验内容及结果 1.计算等效电压和等效电阻 u oc =，R o =250 Ω 2.用Multisim绘制原理图 3.测量方法 等效电压：点击开始仿真，将XMM1调至电压档读出数据； 等效电流：点击开始仿真，将XMM1调至电流档读出数据； 等效电阻：将电压源短路，点击开始仿真，将XMM1调至电阻档读出数据。 4.测量结果 等效电压测量值：
动态电路分析方法大汇总 电路的动态分析，是欧姆定律的具体应用，在历年的高考中经常出现。此类问题能力要求较高，同学们分析时往往抓不住要领，容易出错。电路发生动态变化的原因是由于电路中滑动变阻器触头位置的变化，引起电路的电阻发生改变，从而引起电路中各物理量的变化，在此将动态电路的分析方法介绍如下。 一、 程序法 根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析。基本思路是：“部分—整体—部分”，即从阻值变化的部分如手，由串并联电路规律判知R 总的变化情况，再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况，最后由部分电路的欧姆定律得知个部分物理量的变化情况，一般思路是： 1确定电路的外电阻R 外总如何变化。 2根据闭合电路的欧姆定律E I R r =+总外总确定电路的总电流如何变化。（利用电动势不变） 3由U I r =内内确定电源内电压如何变化。（利用r 不变） 4由U E U =-外内确定电源的外电压如何变化。 5由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端电压如何变化。 6由部分电路和整体的串并联规律确定支路两端电压如何变化及通过各支路电路如何变化。 二、 图像法 电路发生动态变化时，其电路图可等效为如图（1）所示，根据闭合电路的欧姆定律得到U E Ir =-,其图像如图（2）中的a ，根据部分电路的欧姆定律可知U IR =，其导体的 U —I 图像如（2）中b ，在电源确定的电路中，由图（2）得，当电阻R 增大时（即图中的角度变大），通过R 的电流减小，R 两端的电压变大，当电阻R 减小时（即图中的角度变小），其电流增大，电压减小。 三、“串反并同”法 所谓“串反”，即某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都减小（增大）。所谓“并同”，即某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都增大（减小）。但须注意的前提有两点：1电路中电源内阻不能忽略；2滑动变阻器必须是限流接法。 三、 极限法 即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端讨论。（一般应用于滑至滑动变阻器阻值为零） 例1、 在图中电路中，当滑动变阻器的滑动片由a 向b 移动时，下列说法正确的是：
实验三戴维南定理和叠加定理的验证 一、实验目的 (1)加深对戴维南定理的理解。 (2)学习戴维南等效参数的各种测量方法。 (3)理解等效置换的概念。 (4)通过实验加深对叠加定理的理解。 (5)研究叠加定理适用范围和条件。 (6)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电压表的正确使用方法。 二、实验原理及说明 1、戴维南定理是指一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电压源和一个电阻的串联组合来等效置换。此电压源的电压等于该端口的开路电压Uoc,而电阻等于该端口的全部独立电源置零后的输入电阻，如图2.3-1所示。这个电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。等效电路中的电阻称为戴维南等效电阻 Req。 所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后，对有源端口（1-1’）以外的电路的求解是没有任何影响的，也就是说对端口 1-1’以外的电路而言，电流和电压仍然等于置换前的值。外电路可以是不同的。 2、诺顿定理是戴维南定理的对偶形式，它指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合来等效置换，电流源的电流等于该一端口的短路电流Isc, 而电导等于把该一端口的全部独立电源置零后的输入电导Geq=l/Req ,见图2.3-1。 3、戴维南一诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的，也就是说不管是时变的还是定常的，只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件，上述等值电路都是正确的。 的测量比较简单，可以釆 4、戴维南等效电路参数的测量方法。开路电压U OC 用电压表直接测量，也可用补偿法测量；而对于戴维南等效电阻Req的取得，可采用如下方：网络含源时用开路电压、短路电流法，但对于不允许将外部电路直接短路的网络（例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部器件时）不能釆用此法；网络不含源时，采用伏安法、半流法、半压法、直接测量法等。
【中考物理】中考中考复习：动态电路分析专题 知识分析：动态电路分析题和电路故障分析题是初中学生物理学习过程中的一个难点，其原因是这两类题目对学生有较高的能力要求。进行电路故障分析，要以动态电路分析能力作为基础，而电路故障分析又是动态电路分析的载体，因此我们将这两类分析题整合成一个专题进行复习有利于提高复习的效率。在编排顺序中，我们以动态电路分析作为主线，而将电路故障作为电路动态变化的一个原因。 复习目标： 1.会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化. 2.会分析滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化. 1.电路特点 （1）串联电路： （2）并联电路： 2.欧姆定律 （1）内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比. （2）公式： （3）变形式： 3.判断电路连接——可以先简化电路，电流表当导线看，电压表当开路看（图1） 方法：看电流表与哪个用电器串联，则就测通过那个用电器的电流（如图2、图3). 5.如何判断电压表测哪部分电路两端的电压。 方法：电压表与哪个用电器并联就测哪个用电器两端的电压（如图5） 2 1 21211 11R R R U U U I I I + ===+=电阻关系：电压关系：电流关系：R U I = I U R IR U = = 2 1 2 1 2 1 R R R U U U I I I + = + = = = 电阻关系： 电压关系： 电流关系： 图5
类型一：滑动变阻器的P 的位置的变化引起电路中电流表、电压表示数的变化。 1、串联电路中滑动变阻器的滑片的位置的变化引起电流表、电压表的变化。 例1：如图所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化: 电流表的示数 ；电压表的示数 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”) 分析方法： 练习1.如图所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电 流表的示数 ；电压表的示数 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”) 练习2.如图15-40 所示的电路，滑动变阻器的滑片P 向右移动时，各电表示数变化情况是（ ）。 A ．V 1增大，V 2减小，A 减小 B ．V 1增大，V 2减小，A 增大 C ．V 1减小，V 2增大，A 增大 D ．V 1减小，V 2增大 A 减小 2、并联电路中滑动变阻器的滑片P 的位置变化引起电流表电压表示数的变化。 例2：如图所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表A 1的示数 ；电流表A 2的示数 ；电压表的示数 。（均选填“变大”、“不变”或“变小”） 练习1.如图1所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化：电流表的示数 ；电压表的示数 。（均选填 “变大”、“不变”或“变小”） 练习 2.如图2所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变 化：电流表的示数 ；电压表的示数 。（均选填“变大”、“不变”或“变小”） 练习 3.如图3所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变 （例 （例 （例 （例2（例3 （例4 图15-40
《戴维南定理》习题练习 、知识点 1、二端（一端口）网络的概念： 二端网络：具有向外引出一对端子的电路或网络。 无源二端网络：二端网络中没有独立电源。 有源二端网络：二端网络中含有独立电源。 2、戴维宁（戴维南）定理 等效电路的电压 U OC 是有源二端网络的开路电压，即将负载 R L 断开后a 、b 两端之间 的电压。 等效电路的电阻 R o 是有源二端网络中所有独立电源均置零（理想电压源用短路代替， 理想电流源用开路代替）后 ，所得到的无源二端网络 a 、b 两端之间的等效电阻。 源端络 无二网 无源二端网络可 化简为一个电阻 匸戴维宁廣 匸＞ |诺顿定理 任何一个线性有源二端网络都可以用一个电压为 U oc 的理想电压源和一个电阻 R0串 联的等效电路来代替。 如图所示：
二、例题：应用戴维南定理解题 戴维南定理的解题步骤： 1?把电路划分为待求支路和有源二端网络两部分，如图1中的虚线。 2?断开待求支路，形成有源二端网络（要画图），求有源二端网络的开路电压UOC。 3?将有源二端网络内的电源置零，保留其内阻（要画图），求网络的入端等效电阻Rab。 4?画出有源二端网络的等效电压源，其电压源电压US=UOC （此时要注意电源的极性）， 内阻R0=Rab。 5?将待求支路接到等效电压源上，利用欧姆定律求电流。 【例1】电路如图，已知U仁40V , U2=20V，R仁R2=4」R3=13 ■'?，试用戴维宁定理求电流 13。 ⑵求等效电阻R0 将所有独立电源置零（理想电压源用短路 代替，理想电流源用开路代替） 例L團 解：（1）断开待求支路求开路电压 UOC 5 -u2 R1 R2 40-20 4 4 -2.5A UOC = U2 + I R2 = 20 +2.5 4 = 30V 或：UOC = U1 T R1 = 40 T2.5 4 UOC也可用叠加原理等其它方法求。 =30V ⑶画出等效电路求电流I3 U OC _ 30 R。R3 _ 2 13=2A lA R）
4.计算题 4.2叠加原理和戴维南定理 4.2.1 计算图示电路中负载电阻获得的最大功率。 2max 1639()33636 2)3636436369416oc o o oc o U V R R U P W R =?-=++??= +=Ω++==OC 解：）求开路电压U 求戴维南等效电阻 4.2.2 求图示网络ab 二端间的戴维南等效电路。 1b 1 解：化简如图： a b 1A 可得：3 4OC =U ， 350=R Ω 4.2.3 正弦稳态电路如图所示，已知V U S ?∠=0120 ,Ω-==3021j Z Z ,Ω=303Z 。试求
Z 为何值时，Z 能获得最大功率并求出此最大功率。 OC U V j Z Z U Z U S OC ?∠=-?∠?=+?=4585.8430 30012030313 。 等效负载0Z ： 要使负载获得最大功率，Z 与0Z 成共扼复数，故有Ω+=4515j Z 。 W R U P Z OC 12015 485.84422max =?== 4.2.4 已知电路如图，已知1236,4,12R R R =Ω=Ω=Ω,4L R =Ω,利用戴维南定理，求该电阻上的电流i ，并画出中间过程等效电路图。 解：利用戴维南定理 (1) 求等效电阻0R 130213R R R R R R ?=+ + 6124612 ?=++ 8=Ω Ω-=-?-+ -=+?+=45153030303030313120j j j j Z Z Z Z Z Z
(2)求端口开路电压OC U 1212612120.54612612OC U U U ???=+=?+?+ ?++?? 8412V =+= 利用戴维南得原理图： 所以 12184 OC O L U i A R R = ==++ 4.2.5 电路如图所示，求X I 。 解： Ω2Ω2Ω2