电工电子学0103

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1、1.9电压源与电流源及其等效变换1.10戴维宁定理1.11电路中电位的计算1.9电压源与电流源及其等效变换外特性曲线U0=EOI/AU/V1.9.1电压源理想电压源电压源理想电压源电路IbEUR0RL+_+_aERLIbU+_+_a当R0=0时，U=E，是一定值，则I是任意的,由负载电阻和U确定，这样的电源称为理想电压源或恒压源。1.9.2电流源外特性曲线E=ISR0ISOI/AU/V理想电流源电流源将式U=E–R0I两边边同除以R0，则得R0U即IS=+I当R0=时，I恒等于IS是一定值，而其两端电压U是任意的，由负载电阻和IS确定，这样的电源称为理想电流源或恒流源。理想电流源电路R0

2、IURL+–ISR0U1.9.3两种电源模型的等效变换IbEUR0RL+_+_aE=ISR0ISOI/AU/V电流源U0=EOI/AU/V电压源电压源电流源两种模型可以进行等效变换，所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变。R0IURL+–ISR0UE=ISR0电压源与电流源模型的等效变换关系仅对外电路而言，至于电源内部则是不相等的。注意1.9.3两种实际电源模型的等效变换ISR0abIbEUR0RL+_+_a电流源的电流方向和电压源的电压方向相反。[例1]1.1.9用电源等效变换方法求图示电路中I3。+_+_I390V140V2056[解]4I3625A4I36例

3、2：利用等效变换法求ab之间的电压。6A+_U5510V10V例3：求U。工程实际中，常常碰到只需研究某一支路的情况。这时，可以将除需保留的支路外的其余部分的电路(通常为二端网络或称一端口网络)，等效变换为较简单的含源支路(电压源与电阻串联或电流源与电阻并联支路),可大大方便我们的分析和计算。戴维宁定理和诺顿定理正是给出了等效含源支路及其计算方法。R3R1R5R4R2iRxab+–us1.10戴维宁定理几个名词(1)端口端口指电路引出的一对端钮，其中从一个端钮(如a)流入的电流一定等于从另一端钮(如b)流出的电流。Aabii(2)二端网络(亦称一端口网络)网络与外部电路只有一对端钮(或

4、一个端口)联接。(3)有源与无源二端网络内部含有独立电源的二端网络称为有源二端网络。内部不含有独立源的二端网络称为无源二端网络。任何一个有源二端线性网络，对外电路来说，可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻为Ro的串联组合来等效代替,等效电压源的电动势E等于端口处的开路电压（即负载断开时端口处的电压），而内阻Ro等于二端网络内全部独立电源置零后的端口间的等效电阻。1.10戴维宁定理戴维宁定理：1.10戴维宁定理UI线性有源二端网络Nab–+RbEUR0R+_+_aIN独立源置零：电压源短路电流源开路R0N0abE=U0Nab–+其中E为有源二端网络的开路电压R0为有源二端网络所有独立源置零

5、，从a、b两点看进去的等效电阻。[例1]用戴维宁定理求图示电路中电流I3。其中E1=140V，E2=90V，R1=20，R2=5，R3=6。I1I2R1R2I3R3+__+E1E2ab[解]上图可以化为右图所示的等效电路。Eba+R0I3R3等效电源的电动势E可由图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：求其戴维宁等效电路。试用叠加定理求开路电压E。求等效电源的内阻R0可由图(b)求得R1R2ab(b)则I1I2R1R2I3R3+__+E1E2ab

6、Eba+R0I3R3利用戴维宁定理分析电路的一般方法：1、划分电路，将待求量所在支路划分为外电路，剩下的部分为有源二端网络；2、求有源二端网络的开路电压Uo。3、将有源二端网络内的所有电源置零（电压源短路，电流源开路），求端口的等效电阻R0;4、将待求量所在支路接在等效电路中，求解待求量。1.10戴维宁定理1.11电路中电位的计算电路中某一点的电位是指由这一点到参考点的电压电路的参考点可以任意选取通常认为参考点的电位为零Va=E1Vc=–E2Vb=I3R3若以d为参考点，则：+E1–E2简化电路+_R1E1+_E2R2R3I3abcddabcR1R2R3[例1]电路如图所示,分别以A、B

7、为参考点计算C和D点的电位及C和D两点之间的电压。210V+–5V+–3BCD[解]以A为参考点II=10+53+2A=3AVC=3×3V=9VVD=–3×2V=–6V以B为参考点VD=–5VVC=10V小结：电路中某一点的电位等于该点到参考点的电压；电路中各点的电位随参考点选的不同而改变，但是任意两点间的电压不变。VCD=VC–VD=15VA作业：练习与思考：P30：1.10.1B基本题：P47：1.9.6P48：