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《電工電子學(xué)0103》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、1.9電壓源與電流源及其等效變換1.10戴維寧定理1.11電路中電位的計(jì)算1.9電壓源與電流源及其等效變換外特性曲線U0=EOI/AU/V1.9.1電壓源理想電壓源電壓源理想電壓源電路IbEUR0RL+_+_aERLIbU+_+_a當(dāng)R0=0時(shí),U=E,是一定值,則I是任意的,由負(fù)載電阻和U確定,這樣的電源稱為理想電壓源或恒壓源。1.9.2電流源外特性曲線E=ISR0ISOI/AU/V理想電流源電流源將式U=E–R0I兩邊邊同除以R0,則得R0U即IS=+I當(dāng)R0=?時(shí),I恒等于IS是一定值,而其兩端電壓U是任意的,由負(fù)載電阻和IS確定,這樣的電源稱為理想電流源或恒流源。理想電流源電路R0
2、IURL+–ISR0U1.9.3兩種電源模型的等效變換IbEUR0RL+_+_aE=ISR0ISOI/AU/V電流源U0=EOI/AU/V電壓源電壓源電流源兩種模型可以進(jìn)行等效變換,所謂的等效是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保持不變。R0IURL+–ISR0UE=ISR0電壓源與電流源模型的等效變換關(guān)系僅對(duì)外電路而言,至于電源內(nèi)部則是不相等的。注意1.9.3兩種實(shí)際電源模型的等效變換ISR0abIbEUR0RL+_+_a電流源的電流方向和電壓源的電壓方向相反。[例1]1.1.9用電源等效變換方法求圖示電路中I3。+_+_I390V140V20?5?6?[解]4?I36?25A4?I36?例
3、2:利用等效變換法求ab之間的電壓。6A+_U5?5?10V10V例3:求U。工程實(shí)際中,常常碰到只需研究某一支路的情況。這時(shí),可以將除需保留的支路外的其余部分的電路(通常為二端網(wǎng)絡(luò)或稱一端口網(wǎng)絡(luò)),等效變換為較簡(jiǎn)單的含源支路(電壓源與電阻串聯(lián)或電流源與電阻并聯(lián)支路),可大大方便我們的分析和計(jì)算。戴維寧定理和諾頓定理正是給出了等效含源支路及其計(jì)算方法。R3R1R5R4R2iRxab+–us1.10戴維寧定理幾個(gè)名詞(1)端口端口指電路引出的一對(duì)端鈕,其中從一個(gè)端鈕(如a)流入的電流一定等于從另一端鈕(如b)流出的電流。Aabii(2)二端網(wǎng)絡(luò)(亦稱一端口網(wǎng)絡(luò))網(wǎng)絡(luò)與外部電路只有一對(duì)端鈕(或
4、一個(gè)端口)聯(lián)接。(3)有源與無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部含有獨(dú)立電源的二端網(wǎng)絡(luò)稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)部不含有獨(dú)立源的二端網(wǎng)絡(luò)稱為無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)。任何一個(gè)有源二端線性網(wǎng)絡(luò),對(duì)外電路來(lái)說(shuō),可以用一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E的理想電壓源和內(nèi)阻為Ro的串聯(lián)組合來(lái)等效代替,等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)E等于端口處的開(kāi)路電壓(即負(fù)載斷開(kāi)時(shí)端口處的電壓),而內(nèi)阻Ro等于二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部獨(dú)立電源置零后的端口間的等效電阻。1.10戴維寧定理戴維寧定理:1.10戴維寧定理UI線性有源二端網(wǎng)絡(luò)Nab–+RbEUR0R+_+_aIN獨(dú)立源置零:電壓源短路電流源開(kāi)路R0N0abE=U0Nab–+其中E為有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓R0為有源二端網(wǎng)絡(luò)所有獨(dú)立源置零
5、,從a、b兩點(diǎn)看進(jìn)去的等效電阻。[例1]用戴維寧定理求圖示電路中電流I3。其中E1=140V,E2=90V,R1=20?,R2=5?,R3=6?。I1I2R1R2I3R3+__+E1E2ab[解]上圖可以化為右圖所示的等效電路。Eba+?R0I3R3等效電源的電動(dòng)勢(shì)E可由圖a求得:R1R2+__+E1E2ab+_U0I(a)于是E=Uab=E1?R1I=(140?20?2)V=100V或E=Uab=E2+R2I=(90+5?2)V=100V例2:求其戴維寧等效電路。試用疊加定理求開(kāi)路電壓E。求等效電源的內(nèi)阻R0可由圖(b)求得R1R2ab(b)則I1I2R1R2I3R3+__+E1E2ab
6、Eba+?R0I3R3利用戴維寧定理分析電路的一般方法:1、劃分電路,將待求量所在支路劃分為外電路,剩下的部分為有源二端網(wǎng)絡(luò);2、求有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓Uo。3、將有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有電源置零(電壓源短路,電流源開(kāi)路),求端口的等效電阻R0;4、將待求量所在支路接在等效電路中,求解待求量。1.10戴維寧定理1.11電路中電位的計(jì)算電路中某一點(diǎn)的電位是指由這一點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓電路的參考點(diǎn)可以任意選取通常認(rèn)為參考點(diǎn)的電位為零Va=E1Vc=–E2Vb=I3R3若以d為參考點(diǎn),則:+E1–E2簡(jiǎn)化電路+_R1E1+_E2R2R3I3abcddabcR1R2R3[例1]電路如圖所示,分別以A、B
7、為參考點(diǎn)計(jì)算C和D點(diǎn)的電位及C和D兩點(diǎn)之間的電壓。2?10V+–5V+–3?BCD[解]以A為參考點(diǎn)II=10+53+2A=3AVC=3×3V=9VVD=–3×2V=–6V以B為參考點(diǎn)VD=–5VVC=10V小結(jié):電路中某一點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓;電路中各點(diǎn)的電位隨參考點(diǎn)選的不同而改變,但是任意兩點(diǎn)間的電壓不變。VCD=VC–VD=15VA作業(yè):練習(xí)與思考:P30:1.10.1B基本題:P47:1.9.6P48: