文档介绍：第四讲
第1章电路的基本概念与基本定律
基尔霍夫定律
支路电流法
叠加定理
电压源和电流源
戴维宁定理
* 电路的暂态分析
电路的基本概念
本章教学要求
第1章电路的基本概念与基本定律
1. 掌握电路模型的概念,深刻理解电压与电流参考方向的意义;
2. 理解电路的有载工作、开路与短路状态,理解电功率和额定值的意义;
3. 熟练掌握欧姆定律、基尔霍夫定律;
4. 熟练掌握支路电流法;
5. 掌握电压源、电流源的概念及相互转换;
6. 熟练掌握叠加定理和戴维宁定理;
7. 了解三要素法。
本次课教学要求
1、正确理解戴维宁定理,掌握运用戴维宁定理分析电路的方法;
2、了解诺顿定理及其应用;
3、了解一阶RC电路的三要素分析法。
重点:
运用戴维宁定理分析电路。
难点:
1、复杂有源二端网络的戴维宁等效电路;
2、RC电路的三要素分析法。
二端网络的概念
戴维宁定理与诺顿定理
二端网络:具有两个出线端的部分电路。
无源二端网络:二端网络中没有电源。
有源二端网络:二端网络中含有电源。
b
a
E
+
–
R1
R2
IS
R3
b
a
E
+
–
R1
R2
IS
R3
R4
无源二端网络
有源二端网络
a
b
R
a
b
无源二端网络
+
_
E
R0
a
b
电压源
(戴维宁定理)
电流源
(诺顿定理)
a
b
有源二端网络
a
b
IS
R0
无源二端网络可化简为一个电阻
有源二端网络可化简为一个电源
一、戴维宁定理
1、戴维宁定理的描述
任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻 R0 串联的电源来等效代替。
有源
二端
网络
RL
a
b
+
U
–
I
E
R0
+
_
RL
a
b
+
U
–
I
等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去(理想电压源短路,理想电流源开路)后所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。
等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U0,即将负载断开后 a 、b两端之间的电压。
等效电源
*戴维宁定理的证明:
(a)
NS
R
I
U
+
-
+
(c)
R
+ –
E
U'
NS
I'
+
-
E=U0
叠加原理
–+
R
NS
+ –
E
E
I
U
+
-
(b)
E
–+
U"
I"
R
N0
R0
+
-
(d)
I
R
+_
E
R0
U
+
-
( e)
2、应用
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。(参见P23例1-13)
E1
I1
E2
I2
R2
I3
R3
+
–
R1
+
–
E
R0
+
_
R3
a
b
I3
a
b
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。
有源二端网络
等效电源
解:(1) 断开待求支路求等效电源的电动势 E
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。
E1
I1
E2
I2
R2
I3
R3
+
–
R1
+
–
a
b
R2
E1
I
E2
+
–
R1
+
–
a
b
+
U0
–
E 也可用结点电压法、叠加原理等其它方法求。
E = U0= E2 + I R2 = 20V + 4 V= 30V
或:E = U0 = E1 – I R1 = 40V – 4 V = 30V