資源描述:
《電路第4章電路定理.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第4章電路定理?內(nèi)容:1.熟練掌握疊加定理、戴維南定理和諾頓定理;3.了解特勒根定理、互易定理。2.掌握替代定理;4.1疊加定理(SuperpositionTheorem)4.2替代定理(SubstitutionTheorem)4.3戴維南定理和諾頓定理(Thevenin-NortonTheorem)4.4特勒根定理(Tellegen’sTheorem)4.1疊加定理(SuperpositionTheorem)圖示電路,求uab,i3uSR1R3+–iSi3ba解:原電路=uS1R1R3+–i3_ba+R1R3i3_ba++一、疊加
2、定理:在線性電阻電路中,任一支路電流(或支路電壓)都是電路中各個獨立電源單獨作用時,在該支路產(chǎn)生的電流(或電壓)的疊加。1、內(nèi)容2、使用疊加定理應(yīng)注意以下幾點:1)疊加定理只適用于線性電路。2)一個電源作用,其余電源置零電壓源為零—用短路替代電流源為零—用開路替代3)只有電壓、電流能疊加,功率不能疊加(因為功率為電壓和電流的乘積)。4)疊加時要注意各分量的方向(代數(shù)和)。5)含受控源(線性)電路亦可用疊加定理①單獨受控源對電路不起激勵②其大小和方向隨控制量的變化而改變例1.求圖中電壓u。解:(1)10V電壓源單獨作用,4A電流源開路
3、u'=4V(2)4A電流源單獨作用,10V電壓源短路u"=-4?2.4=-9.6V疊加:u=u'+u"=4+(-9.6)=-5.6V+–10V6?+–4?u'6?+–10V4A+–4?u6?4A+–4?u''例2.求電壓Us。(1)10V電壓源單獨作用:(2)4A電流源單獨作用:解:Us'=-10I1'+4I1'=-10?1+4×1=-6VUs"=-10I1"+2.4?4=-10?(-1.6)+9.6=25.6V疊加:Us=Us'+Us"=-6+25.6=19.6V+–10V6?I1'+–Us'+–10I1'4?10V+–6?I14
4、A+–Us+–10I14?6?I1''4A+–Us''+–10I1''4?線性電路中,當(dāng)所有激勵(獨立源)都增大(或減小)同樣的K倍數(shù),則電路中響應(yīng)(電壓或電流)也將增大(或減小)同樣的K倍數(shù)(K為實常數(shù))。當(dāng)激勵只有一個時,則響應(yīng)與激勵成正比。二、齊性定理(homogeneityproperty):e(t)r(t)ke(t)kr(t)對于多激勵e1(t)r(t)e2(t)ke1(t)kr(t)ke2(t)5A例3.解:采用倒推法:設(shè)i'=1A,推出此時us'=34V。則用齊性定理分析梯形電路特別有效。求電流i。已知:RL=2?,R
5、1=1?,R2=1?,us=51V。+–2V2A+–3V–+8V+–21V+–us'=34V3A8A21A13AR1R1R1R2R2RL+–usiR2i'=1A本例計算是先從梯形電路最遠(yuǎn)離電源的一段開始,倒退至激勵處。這種計算方法稱為“倒推法”。AI3Us例4:如圖電路,A為有源網(wǎng)絡(luò),當(dāng)US=4V時,I3=4A;當(dāng)US=6V時,I3=5A;求當(dāng)US=2V時,I3為多少?∴US=2V時,I3=3A∴4=4G+I05=6G+I0解得G=0.5S,I0=2A即I3=0.5US+2解:設(shè)有源網(wǎng)絡(luò)單獨作用下產(chǎn)生的分量為I0I3=G×US+I0
6、4.2替代定理(SubstitutionTheorem)對于給定的任意一個電路,其中第k條支路電壓uk和電流ik已知,那么這條支路就可以用一個具有電壓等于uk的獨立電壓源,或者用一個電流等于ik的獨立電流源來替代,替代后電路中全部電壓和電流均保持原有值(解答唯一)。A+–uk=ikA=Aik+–uk支路k定理內(nèi)容:替代定理所提到的第K條支路可以是電阻、電壓源和電阻的串聯(lián)組合或電流源和電阻的并聯(lián)組合。證明:ARUIARIU=RIU=RIabc用電壓源替代AIUa、b為自然等位點,短路后不影響其余電路的數(shù)值。用電流源替代證明:電流為零的
7、支路斷開后不影響其余支路的電壓和電流。ARUIARUIII支路電流為零ARIII注意:1.替代定理既適用于線性電路,也適用于非線性電路。2.第K條支路中有受控源時,則該支路不能被替代。∵受控源的電壓和電流隨控制量的變化而變化,不能用恒定的電壓源、電流源替代。解:用替代定理,把Rx支路用電流源替代。U=U'+U"=(0.1-0.075)I=0.025I+0.5?0.5?1?–+U''0.5?0.5?0.5?1?–+U'I0.5?+0.5?0.5?+–10V3?1?RxIx–UI0.5?例1:若要使試求Rx。0.5?0.5?1?–+UI
8、0.5?例2:試求圖示電路在I=2A時,20V電壓源發(fā)出的功率。解:用2A電流源替代上圖電路中的電阻Rx和單口網(wǎng)絡(luò)N2,得到右圖所示電路。求得20V電壓源發(fā)出的功率為列出網(wǎng)孔方程例3:圖(a)電路中g(shù)=2S。試求電流I。解:先用分壓公