2.3 叠加定理、等效电源定理

HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.在多个电源同时作用的线性电路中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个独立源单独作用时所得结果的代数和。概念:叠加定理独立源单独作用：一个电源作用，其它那些不作用的电源为零，电压源为零则短路，电流源为零则开路HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.弥尔蔓定理求得:3212211/1/1/1//RRRRURUUSSAB223132123131331///11///1SSABURRRRRURRRRRRUIBI2R1I1ＵS1R2AUS2I3R3+_+_原电路HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.+BI2R1I1ＵS1R2AUS2I3R3+_+_原电路I2''R1I1''R2ABUS2I3''R3+_US2单独作用+_AUS1BI2'R1I1'R2I3'R3US1单独作用叠加定理求得:313211'3/1/1/1/1RURRRRIS323212''3/1/1/1/1RURRRRISHengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.222111I'III'IIBI2'I1'AI2''I1''+I2R1I1US1R2AUS2I3R3+_+_US1+B_R1R2I3'R3R1R2ABUS2I3''R3+_2231321231313331///11///1SSURRRRRURRRRRI'II由此可证明叠加定理，同理可得：HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.1.叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、电流的变化而改变）。应用迭加定理要注意的问题2.叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变暂时不予考虑的恒压源应短路处理，即令US=0；暂时不予考虑的恒流源应开路处理，即令Is=0。=+3.解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。原电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电流的代数和。HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.4.叠加定理只能用于电压或电流的计算，不能用来求功率。5.运用叠加定理时也可以把电源分组求解，每个分电路的电源个数可能不止一个。=+HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.例+-10I4A20V1010用叠加原理求：I=?I'=2AI=-1AI=I'+I=1A+10I´4A1010+-10I20V1010解：HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.二端网络：若一个电路只通过两个输出端与外电路相联，则该电路称为“二端网络(单口）”无源二端网络：二端网络中没有电源AB含源二端网络：二端网络中含有电源AB等效电源定理HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.等效电源定理的概念含源二端网络用实际电源模型替代，便为等效电源定理。含源二端网络用实际电压源模型替代----戴维南定理含源二端网络用实际电流源模型替代----诺顿定理HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.有源二端网络RUOCRO+_R注意：“等效”是指对端口外电路等效概念：含源二端网络（线性含源单口网络）可以用一个理想电压源与一个电阻串联的单口网络（实际电压源）等效代换。戴维南定理HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.等效电压源的内阻RO等于含源二端网络的所有独立电源为零时的等效电阻（含源网络变无源网络的原则是：电压源短路，电流源断路）等效电压源电压（UOC）等于含源二端网络的开路电压含源二端网络ABABoRR相应的无源二端网络AB等效电压源的方向：必须保证外电路电流、电压不变。HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.已知：R1=20、R2=30R3=30、R4=20US=10V求：当R5=10时，I5=?R1R3+_R2R4R5USI5R5I5R1R3+_R2R4US等效电路有源二端网络HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.第一步：求开路电压UOCV2434212RRRURRRUUUUSSDBADOC第二步：求输入电阻ROUOCR1R3+_R2R4EABCDCROR1R3R2R4ABD4321////RRRRRO=2030+3020=24HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.+_UOCROR5I5等效电路24ORV2OCUR5I5R1R3+_R2R4USHengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.第三步：求未知电流I5+_UOCROR5I5105RA059.01024255RRUIOOC24ORV2OCUHengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.有源二端网络AB概念：有源二端网络用一个理想电流源与一个电阻并联的单口网络（实际电流源）等效=ABISCRO等效电流源ISC为含源二端网络输出端的短路电流等效电阻为相应无源二端网络的输入电阻RO诺顿定理HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.R5I5R1R3+_R2R4US等效电路有源二端网络R1R3+_R2R4R5USI5已知：R1=20、R2=30R3=30、R4=20US=10V求：当R5=10时，I5=?HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.第一步：求输入电阻RO24////4321RRRRROCRdR1R3R2R4ABDR5I5R1R3+_R2R4USR1=20,R2=30R3=30,R4=20US=10V已知：HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.第二步：求短路电流ISCV5V100BACDVVVVR1//R3R2//R4+-EA、BCD含源二端网络DR1R3+_R2R4EACBR5ISCR1=20,R2=30R3=30,R4=20US=10V已知：HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.3020V5V10021RRVVVVBACDBCISCDR3_R2R4EAR1+I1I2A25.011RVVIACA167.022RVVIDAAIIISC083.021HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.R5I5R1R3+_R2R4EI5ABISC240.083AR510RO等效电路HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.第三步：求解未知电流I5。A059.055RRRIIOOSCI5ABISC240.083AR510ROHengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.负载获得最大功率的条件+_USRSRLI负载RL上获得的功率为：LLSSLRRRUP2)(使负载获得最大功率的条件：RL=RS负载获得的最大功率为：SLRUPS42maxHengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.作业习题：Ｐ58111217预习：2.4重点：受控源含受控源电路的分析受控源的等效HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.密勒定理反馈放大电路的输入阻抗取决于反馈网络与基本放大电路输入端的连接方式，用密勒定理可以简便求得反馈放大电路的输入阻抗。详细内容见P24-25HengyangnormaluniversityDepartmentofP.&E.I.S.图解分析法线性电阻：电阻是一常数，遵循欧姆定律非线性电阻：电阻不是一常数随电压或电流变动伏安特性曲线：描述电压电流间的关系的曲线利用V=f(I)或I=f(V)有实验获得工作点Q点：在某一指定条件下的工作电压或工作电流