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浅谈戴维宁定理在电路分析中的应用

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中的应用
夏㊀非
等效为一个电压源和一个电阻串联的形式 . 在电路分析中具有其独特的优势 , 尤其在 求 解 负 载 获 得 最 大 功 率 时 , 运用戴维宁定 理就更为方便 ㊁ 快速 ㊁ 高效 . 戴维宁定理归纳为求解两个参 数 : 开 路 电 压 和 等 效 电 阻, 等 效 电 阻 的 求 解 方 法 有 直 接 求 解 法㊁ 加压 求流法和开路电压短路电流法 . 针对不同的习题采用不同的 方 法 繁 简 程 度 是 不 同 的 , 本文将通过实例来说明电路分析中如何 选择适当的方法来求等效电阻 , 提高解题效率 , 为电路学习爱好者提供参考 . 关键词 : 戴维宁定理 ; 诺顿电路 ; 开路电压 ; 短路电流
图３ 该题中将负载短路后可以看出 , 控 制 量I 得到短 １ 为零, 路电流 ４ ０ I ＝０． ４A S C＝ ５ ０＋５ ０ UOC １ ０ 于是可得等效电阻 Re 于是电路可 ＝ ＝２ ５Ω, q＝ I ０． ４ S C 以等效为如图 ４ 电路 :
该题可以用戴维宁定理等效法来求 解 , 首先求出开路电 压 . 将负载和 ５ 画出开路电 ０V 电 压 源 看 成 一 个 整 体 断 开 , 压求解图如图 ２ 所示 :
参考文献 : [ ] 邱 关 源, 罗 先 觉． 电路[ 高 等 教 育 出 版 社, １ M] ． ２ ０ １ ５． ( ) １． [ ] 向国菊 , 孙鲁 阳 , 等． 电路典型题解[ 清华大学出 ２ M] ． ( ) 版社 , ２ ０ １ ４． ６ ． [ ] 张永瑞 , 朱可 斌 , 等． 电路分析基础[ 西安电子科 ３ M] ． ( ) 技大学出版社 , ２ ０ ０ ４． ２ ． [ ] 王 淑 敏, 等． 电路基础[ 西 北 工 业 大 学 出 版 社, ４ M] ． ( ) ２ ０ １ ５． １ ０ ． 作者简介 : 夏非 , 江西省南昌市 , 南昌工程学院 .
如图 ２ 所示 , 根据基尔霍夫电压定律可以得到方程 : ) ４ ０－５ ０ I ０ˑ５ I ０ ０ I １ １ －５ １ －１ １ ＝０㊀ (
图２
２ 负载消耗的功率 P ＝ I R ＝２ ０W 该例采用开路电 压 短 路 电 流 法 求 等 效 电 阻 比 加 压 求 流 法简单 . 采用加压求流法计算相对复杂 , 计算量较大 . 三 ㊁结论 戴维宁定理和诺 顿 定 理 是 电 路 课 程 中 两 个 比 较 重 要 的 定理 , 这两个定理可以用电压源和电流源 等 效 变 换 的 方 法 转 换 . 在针对具体的题目中 , 求等效电阻 的 方 法 的 选 择 主 要 看 受控源控制 量 的 联 接 方 式 , 如果负载短路能将控制量变为 零, 选择开路电压短 路 电 流 法 会 简 化 电 路 的 计 算 , 减少计算 量, 读者在学习中可以参考 .
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图１
２A
５ ０＋１ ０ 由图 ４ 电 路 可 以 求 得 流 经 负 载 的 电 流 IL ＝ ＝ ２ ５＋５
图４
得到I １A １ ＝０． ) 所以开路电压 UOC ＝１ ０ ０ I ０V㊀ ( ２ １ ＝１ . 再求等效电阻 Re 等 效 电 阻 的 求 法 有 多 种 方 法, 对于 q 不含手控源的电路通常采用电阻的串并 联 等 效 直 接 求 解 ; 对 含有受控源的电路可以采用加压求电流 的 方 法 , 也可以采用 开路电压短路电流 的 方 法 . 在 选 择 加 压 求 流 法 还 是 开 路 电 压短路电流法 , 主要 是 看 短 路 对 受 控 源 的 影 响 , 如果短路能 将受控源的控制量变为零 , 那么开路电压 短 路 电 流 就 会 简 单 一些 . 本例 采 用 开 路 电 压 短 路 电 流 法 , 求解电路图如图３ 所示 :
摘㊀要: 戴维宁定理是线性电路分析中一个重要的定 理 . 该 定 理 的 分 析 电 路 中 可 以 简 化 电 路 , 保 留 待 求 部 分, 将剩余电路
一 ㊁引言 在电 路 分 析 中, 常 常 遇 到 对 于 一 个 含 独 立 电 源㊁ 线性电 阻和受控源的一端 口 电 路 的 分 析 , 对 外 电 路 来 说, 可以用一 个电压源和电阻的串联组合等效置换 , 此时电压源的激励电 压等于一端口的开路电压 , 电阻等于端口 内 全 部 独 立 于 置 零 后的输入电阻 . 这种方 法 称 为 戴 维 宁 等 效 法 . 对 外 电 路 来 说, 也可以用一个电 流 源 和 电 阻 的 并 联 组 合 等 效 置 换 , 此时 电流源的激励电压等于一端口的短路电 流 , 电阻等于端口内 全部独立于置零后的输入电阻 . 二 ㊁实例分析 求图 １ 电路中的负载电阻 RL 获得的功率 .

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[说明]戴维宁定理及其应用

[说明]戴维宁定理及其应用

戴维宁定理及其应用一、电压源1、作用：电压源是供给电压的电路元件，如干电池、直流稳压电源等。

2、组成及其外特性⑴ 组成：用电动势E 和小内阻R 0串联电路来表示。

电压源的表示符号如图1（a ）的虚线框内表示，Us 为电压源的恒值电压，与电动势E 的大小相等、极性相反。

图1 ⑵ 外特性：端电压U 与负载电流I 的关系称为电源的外特性，它是一条向下倾斜的直线如图1（b ）所示，表达式为U=E-IR 。

电源开路时，U=Us=E ，I=0；负载短路时，U=0，短路电流Is=R E。

⑶ 恒压源：内阻R 0为零时的电压源称为恒压源。

3、恒压源的特点⑴ 恒压源的外特性为一条与横轴平行的直线，即U=Us 。

⑵ 输出电流I=L R E =LSR U ，式中R L 为负载电阻值。

⑶ 与恒压源相接的多支路的并联负载，只要总的负载电流在允许的范围之内，各并联负载都不会影响电源的输出电压。

⑷ 如果电压源的内阻R 0远小于负载电阻R L 时，可看做是恒压源。

⑸ 若理想电压源Us=0时，理想电压源为一短路元件。

二、电流源1、作用：电流源是供给一定电流的电路元件2、组成及其外特性⑴ 组成：用恒值电流源I S 和内阻R S 并联电路来表示。

电流源的表示符号如图2（a ）的虚线框内表示，U 为电流源端电压，I 为电流源输出电流。

图2 ⑵ 外特性：端电压U 与负载电流I 的关系称为电源的外特性，它是一条向下倾斜的直线如图2（b ）所示，表达式为I=I S -SR U。

负载开路时，U=I S R S ，I=0；负载短路时，U=0，短路电流I= I S 。

⑶ 恒流源：内阻R S 为无穷大的电流源称为恒流源，又称理想电流源。

3、恒流源的特点⑴ 恒流源的输出电流是一恒定值，与端电压U 无关。

⑵ 恒流源的端电压不是由电流源本身就能确定的，而是由与之相连接的外电路来决定的。

端电压随负载的变化而变化，而输出电流不变。

⑶ 说明：对外电路来说，和恒压源相并联的元件不起作用，和恒流源相串联的元件不起作用。

戴维宁定理在电路分析中的应用

戴维宁定理在电路分析中的应用


时电源 的输出功率最大 ， 其最大值
尸 ＝ ｍ等 ａ ｘ
．．．— —
３ ．— ７ ． ． —
２１ ０ ０年 第 ７期
物理 通报
中学物 理教 学
当尺 ＝ｒ ＝ ５ Ｑ时
，
尺 有 最大输 出功率 ， 其数
量值 产 生 很 大 的 误 差 ． 据 闭 合 电 路 的欧 姆 定 律 根 Ｅ ＝ Ｕ＋，可 知 ， ｒ 采用 这种 电路 ， 际上是 将 图 ４中 实
２ 对 电学 实验进 行 系统误 差分 析
电路 测量 将产 生很 大 的误差 ， 因此 ， 实验 不采 用这 本 种 电路．
３ 进行 电路 的动 态分 析
图 ３是 “ 测定 电 源 电动 势 和 内 电阻 ”采用 的实 验 电路 ．
【 ２ 如图５ 例 】 所示 ， Ｒ 为定值电阻 ，。 Ｒ 、 Ｒ 为可
络 ４可等 效为 一个 电压 源 ， 于是
，＝
（ 詈一（ ＋）
当 尺 ５ 时 Ｐ 有 最 大值 ＝ Ｑ 。
，
１ ０
＋了
式中 Ｅ 是等 效 电源 的 电动势 ， 于 网络 口 ｂ 点 开 等 、两
路时 的端 电压 ， 是等 效 电源 的 内阻 ， 等于从 ｏ ６ 、 看 网络 中除 去 电动势 的 电阻 …． 用 等效 电压 源 定 理 应
Ｐ
＝
…
７． ５Ｗ
解 法二 ： 用等 效 电压 源定 理求 解 利
如 图 ２所 示 ， 虚 线 框 内 的 电路 （ 端 有 源 网 将 两
进行 电路 分析 往往 可使 问题 大 为简 化．
１ 分析 电源 的输 出功率
络 ）等 效 于一个 电压 源 ， 余 电路 为外 电路 ， 其 等 其 则 效 电源 的 电动势 Ｅ 等 于 网络 ｏ ｂ两 点 开 路 时 的 端 、
电路中的戴维南定理应用举例

电路中的戴维南定理应用举例

电路中的戴维南定理应用举例电路中的戴维南定理（Kirchhoff's current law/KCL）是电路分析中的一个重要原理，用于描述电路中的电流分布。

通过应用戴维南定理，可以简化复杂的电路，并帮助我们更好地理解电子设备的工作原理。

本文将通过几个具体的应用举例，来展示戴维南定理在电路分析中的实际应用。

1. 平行电路中的电流分布考虑一个由多个电阻连接而成的平行电路，其中每个电阻的电流传输都平行于其他电阻的电流传输。

根据戴维南定理，我们可以得到平行电路中的总电流等于各个分支电路中的电流之和。

这个原理可以应用在许多电子设备中，如计算机主板上的电路板，其中各个平行连接的电阻控制着电流的分布，确保电子设备正常工作。

2. 串联电路中的电压分布在一个由多个电阻连接而成的串联电路中，电流在各个电阻之间传输。

根据戴维南定理，我们可以得到串联电路中的总电压等于各个电阻上的电压之和。

这个原理应用广泛，如家庭电路中的灯泡串联连接，电流会逐一经过每个灯泡，并且每个灯泡上的电压都会相应减小。

3. 电路中的电流平衡在复杂的电路中，电流的平衡与分布是非常关键的。

通过应用戴维南定理，我们可以分析并优化电路中电流的平衡。

例如，在电子设备的电源电路中，戴维南定理可以帮助我们保持电流的平衡，避免电路中出现短路或过载的情况。

4. 电路中的电流方向分析在某些情况下，我们需要确定电路中的电流方向，以便更好地了解电子设备的工作原理。

戴维南定理可以帮助我们分析电路中电流的流动方向。

例如，在电池的正极和负极之间连接一个简单的电路，通过应用戴维南定理，我们可以确定电流从正极流向负极，完成电路的闭合。

5. 对称电路的分析对称电路常常存在于许多电子设备中，如放大器电路或天线电路。

通过应用戴维南定理，我们可以简化对称电路的分析，并帮助我们更好地理解电路的特性。

这对于优化电路设计和故障排除非常重要。

结语：本文通过几个具体的实例，介绍了在电路分析中戴维南定理的应用。

戴维宁定理在放大电路静态分析中的应用

戴维宁定理在放大电路静态分析中的应用

戴维宁定理在放大电路静态分析中的应用作者：黄艳来源：《数字技术与应用》2017年第05期摘要：戴维宁定律是电路分析中常用到的一个重要定理，但在基本放大电路分析中的应用，教材并没有详细讲解。

本文就戴维宁定理在基本放大电路静态分析中的应用进行了举例分析，利用戴维宁定理解决基本放大电路的静态分析，思路更为清晰、方法更为简便。

关键词：戴维宁定理；共射放大电路；静态分析中图分类号：TN722 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）05-0110-02基本放大电路是模拟电子技术中最基本的电路单元，也是后续章节的重要基础。

在电子技术中占有重要的地位。

基本放大电路的分析包括静态分析和动态分析，在静态分析中，教材和参考书大多采用列写静态电路的KCL和KVL方程进行求解，此方法在一些静态分析中较为复杂。

或只是直接给出了利用戴维宁定理进行静态分析的结论，并没有进行详细的叙述。

许多学生在学习该部分知识时感觉比较吃力。

本文就戴维宁定理在基本放大电路静态分析中的应用给出了详细的推导和计算过程。

1 戴维宁定理戴维宁定理又称为电压源定理，是用来化简复杂电路的一种重要方法。

戴维宁定理可以叙述为：对于任何一个线性含源二端网络，对外电路来讲，都可以等效为理想电压源与电阻的串联，理想电压源的电压等于线性含源二端网络的开路电压，其串联的电阻等于二端网络内部所有独立源为零时的等效电阻。

戴维宁等效电路图1所示。

在利用戴维宁定理时，应先把需要等效变换的二端网络与其它电路的连接断开，然后计算开路电压和等效电阻就可以了。

在计算开路电压时，需要根据二端网络的具体电路形式选择便于计算的方法。

而等效电阻是将二端网络的内部独立电源全部置零（理想电压源短路，理想电流源开路）后，求所得到的无源二端网络的输入电阻。

计算等效电阻的方法有以下三种[1]：（1）如果二端网络的内部不含有受控源时，先将二端网络内部的独立电源全部置零，即理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替。