戴维南定理例题
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戴维宁定理例题例1 运用戴维宁定理求下图所示电路中的电压U0图1剖析:断开待求电压地址的支路(即3Ω电阻地址支路),将剩下一端口网络化为戴维宁等效电路,需恳求开路电压U oc和等效电阻R eq。
(1)求开路电压U oc,电路如下图所示由电路联接联络得到,U oc=6I+3I,求解得到,I=9/9=1A,所以U oc=9V(2)求等效电阻R eq。
上图电路中含受控源,需求用第二(外加电源法(加电压求电流或加电流求电压))或第三种(开路电压,短路电流法)办法求解,此刻独立源应置零。
法一:加压求流,电路如下图所示,依据电路联接联络,得到U=6I+3I=9I(KVL),I=I0´6/(6+3)=(2/3)I0(并联分流),所以U=9´(2/3)I0=6I0,R eq=U/I0=6Ω法二:开路电压、短路电流。
开路电压前面已求出,U oc=9V,下面需恳求短路电流I sc。
在求解短路电流的进程中,独立源要保存。
电路如下图所示。
依据电路联接联络,得到6I1+3I=9(KVL),6I+3I=0(KVL),故I=0,得到I sc=I1=9/6=1.5A(KCL),所以R eq=U oc/I sc=6Ω终究,等效电路如下图所示依据电路联接,得到留心:核算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法仍是开路、短路法,要详细疑问详细剖析,以核算简练为好。
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。
复杂直流电路戴维宁定理专题1.利用戴维南定理求解如题83图中的电流I。
(1)断开待求支路,则开路电压U O=V;(5分)(2)等效电阻R O=Ω;(4分)(3)电流I= A。
(3分)题83图83.如图如示,试求:(1)用电源模型的等效变换求ab支路电流I;(6分,要有解题过程)(2)电压源端电压U;(3分)(3)3A恒流源的功率(2分),判断它是电源还是负载(1分)。
第83题图84.(12分)如题84图所示,试分析计算:(1)断开R,利用戴维南定理求有源二端网络的等效电压源模型。
(6分)(2)若a、b两端接上负载R,则R可获得最大功率是多少?(3分)(3)若负载R两端并接一个4μF的电容C,则C储存的电场能量是多少?(3分)第84题图解:(1)利用戴维南定理求解过程:第一步,开路电压U ab=_____V。
第二步,将题84图电路除源,画出无源二端网络如下:则无源二端网络的等效电阻R ab=____Ω.第三步,画出题84图的等效电路如下:(2)负载R L可获得最大功率的计算如下:(3)电容C储存的电场能量的计算如下:84.有源二端网络如图(a)所示,试分析计算:(1)利用戴维南定理求其等效电压源。
(8分)(2)若a、b两端接如图(b)所示电路图,则R L可获得的最大功率是多少?(4分)解:(1)利用戴维南定理求解过程:第一步,开路电压U ab=_____V。
(3分)第二步,将图(a)电路除源,画出无源二端网络如下:(2分)则无源二端网络的等效电阻R ab=____Ω.(1分)第三步,画出图(a)的等效电路如下:(2分)(2)如图(b)所示,负载R L可获得最大功率的计算如下:(4分)84、如题84(a)图所示电路中,用戴维宁定理求6Ω电阻中的电流I的大小,并计算30V 电压源的功率Pus,并说明是吸收功率还是产生功率。
解:第一步:将待求之路和3A电流源一起移开后如题84(b)图所示,求有源线性二端网络的开路电压U ab= V。
《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 OCU OC = U 2 + I R 2 = 20 +2.5 ⨯ 4 =30V或: U OC = U 1 – I R 1 = 40 –2.5 ⨯ 4 = 30VU 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 3A 5.24420402121=+-=+-=R R U U I Ω=+⨯=221210R R R R R A 21323030OC 3=+=+=R R U I【例2】 用戴维南定理计算图中的支路电流I 3。
《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UOC5 -u2R1 R240-204 4-2.5AUOC = U2 + I R2 = 20 +2.5 4 =30V或:UOC = U1 T R1 = 40 T2.5 4UOC也可用叠加原理等其它方法求。
=30V⑶画出等效电路求电流I3U OC _ 30R。
R3 _ 2 13=2AlA R)【例2】用戴维南定理计算图中的支路电流13。
源端络无二网无源二端网络可 化简为一个电阻匸>1戴维宁匸> I诺顿定理戴维宁定理一、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。
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门,试用戴维宁定理求电流13。
|A例2:试求电流I 1解:(1)断开待求支路求开路电压UOC5 -u 2R 1 R 240-20 4 4-2.5AUOC = U2 + I R2 = 20 +2.5 4 =30V或:UOC = U1 T R1 = 40 T 2.54 UOC 也可用叠加原理等其它方法求。
=30V⑵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)RDR 1 R 2⑶画出等效电路求电流I 3U OC 30 2 13=2 Ar i .;編"眾r 牛匚I _------------- 1 ------ ---------lAOC)3A2厶a()i 2 i7Vboo或于是+ ()1OV因此E+耳 20+5=4tl② 等效电源的内阻 甩可由图1-58(c)求得塊=氏尽_20^5UOC = 10 —31 = 7V⑵求等效电阻R0R0 =3 门⑶画出等效电路求电流I3解:① 等效电源的电动势 E 可由图1-58(b)求得"尽+尽E =(/, = £. -^/ = 140-20> 2 = 1007= = + ^1 = 90+5x2 = 1007解:(1)断开待求支路求开路电压UOC【例3】 用戴维南定理计算图中的支路电流 I 3*R ta a训肾 £O^vC )E解得:11 = 1.4 A所以1.75-0 35xlC _i -0.35mA_4+F _10A【例4】 电路如图所示,R=2.5K Q,试用戴维南定理求电阻R 中的电流I将a 、b 间开路,求等效电源的电动势E ,即开路电压 U.bo 。
戴维南定理测试题
例题1.电路如图所示,(1)用戴维南定理求I;(2)求3A电流源的功率。
例题2.电路和各元件参数如图所示,试求
(1)当RL=3时,电流I为1A,求此时的US的值;
(2)当RL为何值时可获得最大功率,此时获得的最大功率Pmax为多少;
(3)当电压源US调至何值时,RL两端的电压始终为零且与RL的值无关。
例题3.如图所示电路中,当开关打在2位置时,电流表读数为2A,当开关打在1位置时,电流表读数为1A,试求:
(1)ab虚线左侧部分电路的等效电源参数;
(2)电流源IS2的电流为多少?
(3)要使开光打在1位置时,电流表读数为0,电流源IS2的电流为多少?
例题4.电路如图所示,(1)用戴维南定理求电流I1;(2)计算电阻R4消耗的功率;(3)求恒流源IS的功率。
例题5.开关S置位置1时电压表读数为4V,求开关S置位置2时电压表的读数。
例题6.将图(a)所示电路等效成图(b)所示的电压源。
要求
(1)计算等效电压源的Uou,Rab;
(2)若在ab之间接入一个电流表,计算电流表读数(不考虑电流表内阻对电路的影响);
(3)若在ab之间接入一个电阻R,当R获得最大功率时,计算R的值和最大功率Pmax。
例题7.电路如图(a)所示。
已知图(b)所示电路中,电流表的读数是2A;图(c)(d)所示电路中的电流I1、I2分别是0.5A和1A。
求
(1)A部分电路的等效电源参数Uso、Ro的值;
(2)R和Is的值;
(3)图(a)电路中5欧姆电阻的功率。
戴维南定理例题及答案1、解:将电阻R从电路中断开,如上左图。
显然,3Ω电阻和右侧的1A电流源变化为串联关系,所以3Ω电阻电流为1A。
对于节点n,KCL得到2Ω电阻电流:1+1=2(A)。
Uoc=Uab=Uan+Unb=1×3+2×2=7(V)。
将电压源短路、电流源开路,如上右图。
Req=Rab=3+2=5(Ω)。
最大功率传输定理:当R=Req=5Ω时,R获得最大功率,PLmax=Uoc²/(4R)=7²/(4×5)=2.45(W)。
解:原电路叠加定理:1、电压源作用时,电流源开路。
左上图。
电路电阻:R3+(R1+R2)∥R4=R+(R+R)∥2R=2R。
回路电流:I=(12-4)/2R=4/R,所以:U'=R×4/R=4(V)。
2、叠加定理的到:U"=U-U'=6-4=2(V)。
3、电流源单独激励,电压源短路,上中图,等效为上右图。
R1电压也为2V,则其电流为2/R,R4电流为1/R,KCL得到R2的电流为:2 /R+1/R=3/R,R2的电压为:R×3/R=3(V)。
R3两端电压:3+2=5V,电流为:5/R;Is=5/R+3/R=8/R。
电流源改变方向后的叠加:1、电压源作用时,响应不变:U'=4V。
2、电流源作用时,如右下图。
电流源外部总电阻:R3∥(R2+R1∥R4)=R∥(R +R∥2R)=5R/8。
端电压:(5R/8)×Is=(5R/8)×8/R=5(V),注意此时为下正上负。
并联支路的电流(即R2的电流):5/(R+R∥2R)=3/R,方向为从下向上。
所以:U"=-(3/R)×(R∥2R)=-2(V)。
实际上,这一步不用这么复杂的计算;包括原电路的Is(上面的步骤3、)也不用计算。
因为根据线性电路激励与相应的性质关系,直接可得到:Is反向后,新的U"等于原来U"的相反数。