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8. 第一章第二节:电路都分析方法(四)
2021-05-31 | 阅:  转:  |  分享 
  
1.2.4电路定理

一、叠加定理

1.定理内容:

叠加原理:对于线性电路,任何支路的电流或任意两点间的电压,都可看成是由电路中各个电源(电压源或电流源)分别单独作用时,所得结果的代数和。

2.使用叠加定理时应注意事项:

(1)叠加定理适用于线性电路,不适用于非线性电路;

(2)线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算,但功率P不能用叠加原理计算。例:







(3)不作用电源的处理(除源原则:电源=0),E=0,即将E短路;Is=0,Is开路,且其他元件的结构和参数不变。受控电源可视为独立电源,让其单独作用于电路;也可视为非电源元件,在每一独立电源单独作用时均保留于电路之中。实际计算中一般采用后一种处理方法。

(4)解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方向相反时,叠加时相应项前要带负号。最好是各电源单独作用时电流、电压的参考方和原方向一致。

(5)应用叠加原理时可把电源分组求解,即每个分电路中的电源个数可以多于一个。

【例5】电路如图6,已知E=10V、IS=1A,R1=10(R2=R3=5(,试用叠加原理求流过R2的电流I2和理想电流源IS两端的电压US。



图6图6(a)E单独作用IS断路



图6(b)IS单独作用E短路图6(c)(b)图的等效电路

解:由图(a)







由图(c)















二、戴维南定理和诺顿定理

任何一个无源二端线性网络都可以化简为一个纯电阻



图7

1.戴维南定理:

(1)定理内容:任何一个有源二端线性电阻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。



图8图8(a)U0,即将负载断开后a、b两端之间的电压。

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。

(2)求解步骤:

(a)求等效电源的电动势E:

等效电源的电动势E就是有源二端网络的开路电压U0

(b)求等效电源的内阻R0:

除源: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),所剩为无源二端网络。

求R0:等效电源的内阻R0即为从无源二端网络端口两端看过去的等效电阻。

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。

【例5】电路如图,已知E1=40V,E2=20V,R1=R2=4(,R3=13(,I3。



图9图9(a)



解:(1)断开待求支路求等效电源的电动势E









或:





(2)求等效电源的内阻R0

除源:除去所有电源(理想电压源短路,理想电流源开路)







(3)画出等效电路求电流I3

































































等效电源











图9(b)



























图9(c)











图9(d)











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