戴维宁等效电路求法与图解

戴维宁等效电路求法与图解:

(1)开路电压Uoc的计算

戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开路电压Uoc,电压源方向与所求开路电压方向有关。计算Uoc的方法视电路形式可选择前面学过的任意方法,使易于计算。

(2)等效电阻Req的计算

等效电阻为将一端口网络内部独立电源全部置零(电压源短路,电流源开路)后,所得无源一端口网络的输入电阻。常用下列方法计算:

①当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和△-Y互换的方法计算等效电阻。

②外加电源法加电压求电流或加电流求电压。

含义

所谓“等效”,是指在保持电路的效果不变的情况下,为简化电路分析,将复杂的电路或概念用简单电路或已知概念来代替或转化,这种物理思想或分析方法称为“等效”变换。需要注意的是,“等效”概念只是应用于电路的理论分析中,是电工教学中的一个概念,与真实电路中的“替换”概念不同,即“等效”仅是应用于理论假设中,不是真实电路中的“替换”。“等效”的目的是为了在电路分析时,简化分析过程,易于理解的一种电路分析手段。

解:5Ω电阻无电流、无电压,8Ω、2Ω电阻电流都为i1,所以:

(8+2)×i1=2i1+4,解得:i1=0.5(A)。

因此:Uoc=U11'=2i1-2i1=0(V)或者Uoc=U11'=-8i1+4=0(V)。

将4V电压源短路,从1—1'外加电压U,设流入的电流为I。

KCL得到2Ω电阻的电流为:i1+I,方向向下。KVL有:8i1+2×(i1+I)=2i1。

解得:i1=-0.25I。

而:U=5I-8i1=5I-8×(-0.25I)=7I。

所以:Req=R11'=U/I=7(Ω)。

该网络的等效电路为一个7Ω的电阻。

受控源不能置零。利用戴维南定理时,受控源不能作任何处理,要原封不动地保持在电路中。

求Uoc时,受控源参与电路分析计算,不能做任何变更;

求Req时,由于受控源的存在,不能利用串并联等效变换来计算,此时要使用电压电流法:即在断口处外加一个电压U0,设从Uoc的“+”输入的电流为I0,则Req=U0/I0。当然,此时也可以和诺顿定理结合,再求出Isc,那么Req=Uoc/Isc。

戴维南定理使用时,将元件从电路中断开后,电路结构发生了变化、变得较为简单,容易分析计算。如果剩余电路仍然复杂,其他定理如叠加定理、节点电压法、网孔电流法等,都可以继续使用。

扩展资料:

一个含有独立电压源、独立电流源及电阻的线性网络的两端,就其外部型态而言,在电性上可以用一个独立电压源V和一个松弛二端网络的串联电阻组合来等效。

在单频交流系统中,此定理不仅只适用于电阻,也适用于广义的阻抗。戴维南定理在多电源多回路的复杂直流电路分析中有重要应用。

当研究复杂电路中的某一条支路时,利用电工学中的支路电流法、节点电压法等方法很不方便,此时用戴维南定理来求解某一支路中的电流和电压是很适合的。

戴维南定理只对外电路等效,对内电路不等效。也就是说,不可应用该定理求出等效电源电动势和内阻之后,又返回来求原电路(即有源二端网络内部电路)的电流和功率。

应用戴维南定理进行分析和计算时,如果待求支路后的有源二端网络仍为复杂电路,可再次运用戴维南定理,直至成为简单电路。

参考资料来源:百度百科--戴维南定理


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