电路课件 邱关源五版 7第四章直流.ppt

文档介绍：第四章电路定理(Circuit Theorems)
叠加定理(Superposition Theorem)
替代定理(Substitution Theorem)
戴维宁定理和诺顿定理
(Thevenin-Norton Theorem)
特勒根定理(Tellegen’s Theorem)
互易定理(Reciprocity Theorem)
对偶原理(Dual Principle)
最大功率传输定理
1
叠加定理:
在线性电路中,任一支路/元件的电流/电压等于该电路中各个独立电源单独作用时,在该支路/元件产生的电流/电压的叠加(代数和) 。
叠加定理的基本思想是“化整为零”。
叠加定理(Superposition Theorem)
2
当一个电源单独作用时,其余电源不作用,就意味着取零值。即对电压源看作短路,而对电流源看作开路。
三个电源共同作用
=
us1单独作用
us2单独作用
+
us3单独作用
+
例如下图:
R1
us1
R2
us2
R3
us3
i1
i2
i3
+
–
+
–
+
–
R1
us1
R2
R3
i1'
i2'
i3'
+
–
R1
R2
us2
R3
i1''
i2''
i3''
+
–
R1
R2
R3
us3
i1'''
i2'''
i3'''
+
–
i1 = i1' + i1" + i1"'
i3 = i3' + i3" + i3"'
i2 = i2' + i2" + i2"'
3
例 1.
求图中电压 u 。
解:
(1) 10V 电压源单独作用时,4A 电流源开路;
u´= 4V
(2) 4A 电流源单独作用时,10V电压源短路;
u" = – 4 = –
共同作用:u = u' + u" = 4 + (– ) = –
+
–
10V
4A
6
+
–
4
u
4A
6
+
–
4
u''
+
–
10V
6
+
–
4
u'
4
注意:
1. 叠加定理只适用于线性电路。
2. 一个(独立)电源作用(一次),其余电源不作用;
电压源为零—短路( short circuit )
电流源为零—开路( open circuit )
3. 功率不能叠加;
4. u ,i 叠加时要注意各分量的方向;
5. 含受控源的电路亦可用叠加定理,但只有独立电源进行叠加,受控源应始终保留。
5
例.
求电压Us。
(1) 10V电压源单独作用:
(2) 4A电流源单独作用:
解:
Us'= -10 I1'+ 4 I1' = -101+4= -6V
Us"= -10I1"+(4//6)4
= -10 (-)+=
共同作用:
Us= Us' +Us"= -6 + =
+
–
10V
6
I1
4A
+
–
Us
+
–
10 I1
4
+
–
10V
6
I1'
+
–
Us'
+
–
10 I1'
4
6
I1''
4A
+
–
Us''
+
–
10 I1''
4
含有受控源的电路
6
练****题(practice problem):
试用叠加定理计算 ux
+
–
10V
2A
20
ux
4
ux
解:
+
–
10V
20
ux'
4
ux'
1、仅电压源作用时
ux'=
"
2A
20
ux"
4
2、电流源单独作用时
ux"= 10V
答案(Answer ):
7
戴维宁定理:(1883年, Thevenin)
任何一个含有独立电源、线性电阻和线性受控源的一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源(Uoc)和一个电阻Req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,而电阻等于一端口中全部独立电源置零后的端口等效电阻)。
NS
a
b
i
u
RL
i=0
a
b
uOC
NS
NO
a
b
Req
i
a
b
Req
Uoc
+
-
u
RL
NS ----含源二端网络; NO ----除源二端网络
8
求电路ab端的戴维宁等效电路.
20
72V
+
_
12
8
5
a
b