《电路分析》戴维南定理的解析与练习

《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UOC 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UOC是有源二端网络的开路电压,即将负载RL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。

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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U1=40V,U2=20V,R1=R2=4?,R3=13 ?,试用戴维宁定理求电流I3。

解:(1) 断开待求支路求开路电压UOC

U?U240?20??2.5A I?1R1?R24?4

UOC = U2 + I R2 = 20 +2.5 ? 4 = 30V

或: UOC = U1 – I R1 = 40 –2.5 ? 4 = 30V UOC 也可用叠加原理等其它方法求。

(2) 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)

R?R

R0?12?2? R1?R2

(3) 画出等效电路求电流I3

UOC30 I3???2A R0?R32?13

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【例2】 用戴维南定理计算图中的支路电流I3。

解:① 等效电源的电动势E可由图1-58(b)求得

于是 或

② 等效电源的内阻RO可由图1-58(c)求得 因此

③ 对a和b两端讲,R1和R2是并联的,由图1-58(a)可等效于图1-58(d)。 所以

【例3】用戴维南定理求图中5Ω电阻中的电流I,并画出戴维南等效电路? 【例4】试用戴维南定理计算图示电路中6欧电阻中的电流I。(0.75A)

-10V+ 5A 3Ω

2A 3Ω 6Ω

- 20V +

题3图

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