戴维南定理(ppt)

１. 断开并移走待求支路。
２. 求出有源二端网络的开路电压U0C 。
３. 求有源二端网络除源后的等效电阻R0。 ４. 画出等效电压源图,接上待求支路后求解。
例1: 如图电路，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13 ，试
用戴维南定理求电流I3。
解：(1) 断开待求支路求等效电源的电动势 E
长 的 时 间 隧 道，袅
戴维南定理
戴维南定理
教学目标： 1、了解二端网络的概念； 2、掌握戴维南定理的内容及分析电路的步骤； 重 点：戴维南定理 难 点：应用戴维南定理分析电路
等效电源方法，就是将复杂电路分成两部分。
①待求支路； ②有源二端网络。
R1 5Ω
+ _
UOC
R3 5Ω
R0
a
待
求
支
b路
b
解：(2) 求等效电源的内阻R0 除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路）
a
E1
+ –
+ E2–
R3
I1 R1 I2 R2
I3
b
从a、b两端看进去， R1 和 R2 并联:
a
R1
R2
R0
b
R0
R1R2 R1 R2
2
求内阻R0时，关键要弄清从a、b两端看进去时各电阻之间的串并联 关系。
解：(3) 画出等效电路求电流I3
a
E1 + –
+ E2–
R3
I1 R1 I2 R2
I3
b
a
R0 +
E_
R3 I3 b
I3R0E R3 2 3103A2A
例2、图示电路中，已知：US1=US2=1V，IS1=1A，IS2=2A， R1=R2=1。用戴维宁定理求A，B两点间的等效电压源。

有源二端网络
内部含有电源的二端网络叫做有源二端网络。
a
R2 R1 R3
b
无 源 二 端 网 络
a
a
R
b b
猜想
R2 E2
+a
有 源 二 端 网 络
+a
UOC R0
+a
R1
Is
E1
－b
-b
-b
对外电路来说，任何一个线性有源二端网络都可以用一个
理想电压源和一个电阻R0串联的电路等效替代。 理想电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U0C （即将待求支路移开以后的端电压），电阻R0等于有源二端 网络除源（将理想电压源短路，理想电流源开路）后所得的无 源二端网络的入端等效电阻。
例题：
用戴维南定理计算如图所示电路中电阻R3中的电流I及Uab。
E2 1V
R2 2Ω R1 E1 1Ω 3V
a
I
R3 3Ω
2A
IS
b
分析：
R1 E1
R2 2Ω
E2 1V

a
I
R3 3Ω
1Ω
UOC
IS 2A
3V
R0
b (a) 有源二端网络 (b)
待求支路（外电路）
R2 2Ω R1 E1 1Ω 3V
E2 1V
(a)
R3 5Ω 5Ω
+
U0
Is 1A （b）
-
R3
3.求除源后等效电阻R0,如图(c)
R0=5+5＝10Ω
5Ω R1 5Ω
R0
（c）
4.画等效电压源图，接上待支路如图（d）
+
E 15 I4 1 — R0 R3 10 5 R

原理等其 它方法。 6
一、戴维宁定理
例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4， R3=13 ，试
用戴维宁定理求电流I3。
a
E1
+ –
+ E2–
R3
I1 R1 I2 R2
I3
R1
a R2 R0
b
b
解：2. 求等效电源的内阻R0
除去所有电源（理想电压源短路，理想 求内阻R0时，关键
-
8
例2
R1
R2
I5
R5
等效电路
R3
R4
E +_
R1 +
R2 _
I5
E
R5
已知：R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 E=10V
R3
R4
有源二端
求：当 R5=10 时，I5=? -
网络
9
（1）求有源二端网络的开端电压Uoc （2）求对应无源网络的等效电阻 R0（电 压源短路,电流源开路）
-
23
1 当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和△－Y 互换的方法计
算等效电阻；
A
R1 C
R2 D R0
对应
无源 网络
R0
R3
R1 C
R4 B A
R2 R5
D
R3
R4
B
R0 R1 // R2 R3 // R4
R0
不能用简单 串/并联
方法 求解，
怎么办？
-
24
2 外加电源法（加压求流或加流求压）。
4 a 6
计算Rx分别为1.2、 5.2时的I
Ia
Rx 6

－
∴ 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
一、复习引入
巩固旧知，引入新课
问题：复杂直流电路的分析方法有哪些？各自的适用范围？
1、支路电流法 ——适用范围：电路中求解多条支路电流
。
未知量个数多，求解不快捷。
2、电源等效变换 ——适用范围： 求解某一条支路的电流 。
电源个数多时，求解过程画图繁琐。
3、 叠加原理 ——适用范围： 线性电路中计算各支路电流和电压 。
根据你对二端网络的理解，请自行设计绘制以下电路：
有源二端网络：
无源二端网络：
2、戴维南定理的文字描述
任何一个线性有源二端网络都可以用一个 恒压源 和一个 电阻R0 串联的电路等效替代，
恒压源的电压等于该有源二端网络的开路电压UOC ，
电阻R0等于 二端网络除源后(恒压源短路，恒流源开路）所得的无源二端网络的入端等效电阻
。
三、仿真探究
具体到抽象，升华理解
1、具体电路探究：如下图所示电路，利用Multisim仿真软件，探究流过电阻R3的电流。
对外等效
原电路仿真结果为2A
戴维南等效后仿真结果为2A
仿真实验结论：对负载而言,有源二端网络可以用一个恒压源与电阻串联来替代。
三、仿真探究
具体到抽象，升华理解
2、由具体电路抽象到一般电路，图文对应理解
只求某一条支路电流（电压），
戴维南定理计算最为方便。
二们自主阅读教材P22面，了解二端网络的概念、种类及戴维南定理的文字内容，并完成以
下内容的填写：
1、几个基本概念
有源二端网络： 含有电源的二端网络 。
任何具有两个接线端的
二端网络：
部分电路
无源二端网络 ：不含电源的二端网络 。
2、计算有源二端网络的开路电压Uoc，即有源二端网络电压Uab。

I1
I2
R1
I3
R2
+ R3 E1
+ E2
5
叠加原理： 对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看 成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别 作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。
+
E– IS R1 I1
I2
(a) 原电路
+ = E– R2 R1 I1'
I2'
+ R2 R1
IS I1''
I2'' R2
EWB链接
12
例2：电路如图，试求有源二端网络的戴维南等效电 路。
-12V+ I-U/10 a
4
+
I0-.20U.2+UI-oUc /10
00..22UUoc 6 10 U＝0
-
a
+ 15V 12.5
b
b
解：(1) 求端口开路电压Uoc
列KVL方程：(4+10)I+6(I-0.2Uoc)-12=0
7
例1： 电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，
R3=13 ，试用戴维南定理求电流I3。
a
a
E1
+ –
+ E2–
R3
I1 R1 I2 R2
I3
Req +
Uoc _
R3 I3
b 有源二端网络
b 等效电源
注意：“等效”是指对端口外等效
即用等效电源替代原来的二端网络后，待求
支路的电压、电流不变。
b 等效电源
b
等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电

aI + RL
等效电源
IS
R0
U – b
RL
是有源二端网络的端口短路电流I 端口短路电流 等效电源的电流 IS 是有源二端网络的端口短路电流 SC。 等效电源的内阻R 等效电源的内阻 0等于有源二端网络除源的端口 等效电 阻 特别提示:有源网络的除源 首先是移去电源,同时将原 有源网络的除源,首先是移去电源 *特别提示 有源网络的除源 首先是移去电源 同时将原 电 压源处短路,(电流源处开路 不可直接将电压源短路! 电流源处开路).不可直接将电压源短路 压源处短路 电流源处开路 不可直接将电压源短路
R0 V UOC
图-4
RL
4.半压法测量被测网络的等效内阻 O 及其开路电压 半压法测量被测网络的等效内阻R 及其开路电压Uoc 半压法测量被测网络的等效内阻 调节R 使端口电压U=UOC/2时，RL 的值即为等效内阻 0. 的值即为等效内阻R 调节 L。使端口电压 时
长江大学电工电子实验中心龙从玉 5
有源二端网络外特性测量表 1K 2K 3K 6.8K 10k ∞ U0C= 0
4
RL =R0= U0C/2=
I （mA） ISC=
3.验证戴维南定理。 验证戴维南定理。 验证戴维南定理
的戴维南等效电路代换有源二端网络， 用US=Uoc,R=RO的戴维南等效电路代换有源二端网络， 测量戴维南等效电路的VI外特性 作其外特性曲线。 外特性,作其外特性曲线 测量戴维南等效电路的 外特性 作其外特性曲线。 戴维南等效电路 VI外特性测量表 外特性测量表-3 外特性测量表 同表-2.（ 同表 （略） 比较有源二端网 络与戴维南等效电 路的外特性曲线。 路的外特性曲线。 验证戴维南定理。 验证戴维南定理。

-
+ Us2
-
(a)
11
解:
2、断开待求支路，求开路电压Uoc（如图b）。
I Us1 Us2 R1 R2
76.2 2A 0.20.2
+
R1
R2
R3
I′
+
+
Uoc
Us1 -
Us2 -
-
(b)
U o c IR 2 U s 2 2 0 .2 6 .2 6 .6 V
12
解:
3、断开待求支路，求等效电阻Ri（如图c）。
§2.8 戴 维 南 定 理
1
整体概况
概况一
点击此处输入 相关文本内容
01
概况二
点击此处输入 相关文本内容
02
概况三
点击此处输入 相关文本内容
03
2
复习提问
1、实际电源有哪两种实际模型？
串联模型
+
I Ri
+
U
Us
-
-
2、两者之间如何进行等效变换？
并联模型
+
R i' U
Is
-
I
S
U R
S i
RiRi
THANK YOU FOR LISTENING 演讲者：XX 时间：202X.XX.XX
23
b
a +
U oc Ri
b
9
二、戴维南定理的应用 例1:
在图示电路中，已知Us1=7V、R1=0.2Ω、Us2=6.2V、 R2=0.2Ω 、负载电阻R3=3.2Ω，求R3支路的电流。
R1
R2
R3
+ Us1
-

–
R0= Uoc / Isc =9/1.5=6
独立源保留
b -
28
(3) 等效电路
U0
3 9 63
3V
R0 6
+ Uoc 9V
–
a +
3 U0 -
b
计算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法还是开 路、短路法，要具体问题具体分析，以计算简便为好。
-
29
(二) 诺顿定理 概念： 有源二端网络用电流源模型等效。
4
50 10V
+
4
RL
U
8V _
33
5
E
B
第三步：画出等效电路
1A
E Uoc 9 V
R0 57
+
R 0 57 Ω
E _ 9V
-
33
Ｕ
16
第四步：求解未知电压Ｕ
R0 57 +
E _ 9V
33 Ｕ
U 9 33 3.3 V 57 33
-
17
例 4：图示电路中，已知：US1=US2=1V，IS1=1A，IS2=2A， R1=R2=1。用戴维宁定理求A，B两点间的等效电压源。
（E）等于有源二端
网络的开路电压Uoc；
有源
A
二端
U oc
网络
B
E Uoc
R0 +
E_
A R
B
等效电压源的内阻（R0）等于有 源二端网络除源后相应的无源二
端网络的等效电阻。（除源：电 压源短路，电流源断路）
A
对应
无源 网络
R0 RAB
-
B
5
一、戴维宁定理
例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4， R3=13 ，试