戴维南等效电路怎么求，应如何解答

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-04-06 21:35 标签： 戴维南等效电路怎么求

　　戴维宁定理（也称为戴维南萣理）：任何一个线性含源一端口网络对外电路来说，总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换；此电压源的电压等于外电路斷开时端口处的开路电压Uoc而电阻等于一端口的输入电阻（或等效电阻Req）。图1所示为戴维宁定理的等效电路

　　图1 戴维宁定理等效电路

　　下面给出戴维南定理的证明

　　（1）当有源两端网络接上负载RL时，负载中电流I≠0如图（a）所示。

　　（2）当断开负载时出现开路電压UOC，负载中电流I=0如图（b）所示。

　　（3）当在开口处用电压为UOC的理想电压源接入时电路中状态不发生变化，负载中电流I=0如图（c）所示。

　　（4）在电路中再反向串接一个电压为UOC的理想电压源则两个电源的端电压等效为零，电路相当于回到图（a）此时负载电流I≠0，如图（d）所示

　　（5）虚线框内相当于一个无源网络，如图（e）所示

　　（6）将无源网络等效为一个电阻。如图（f）所示

　　由此可见，可以将一个有源两端网络等效为一个理想电压源与一个电阻的串联电路其理想电压源的电压就等于两端网络的开路电压，其串聯的电阻就等于两端网络除源后的等效电阻

　　戴维宁定理等效电路的求解方法

　　（1）开路电压Uoc的计算

　　戴维宁等效电路中电压源電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，使易于計算

　　（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絡的输入电阻。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）如图2所示；

　　图2 外加电源法求等效电阻

　　③开路电压，短路电流法

　　图3 开路电压法求等效电阻

　　例1 利用戴维宁定理求下图所示电路中的电压U0

　　分析：断开待求电压所在的支路（即3Ω电阻所在支路），将剩余一端口网络化为戴维宁等效电路，需要求开路电压Uoc和等效电阻Req。

　　（1）求开路电压Uoc电路如下图所示

　　（2）求等效电阻Req。上图电路中含受控源需偠用第二（外加电源法（加电压求电流或加电流求电压））或第三种（开路电压，短路电流法）方法求解此时独立源应置零。

　　法一：加压求流电路如下图所示，

　　法二：开路电压、短路电流开路电压前面已求出，Uoc=9V下面需要求短路电流Isc。在求解短路电流的过程Φ独立源要保留。电路如下图所示

　　最后，等效电路如下图所示

　　根据电路联接得到

　　计算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法还是开路、短路法，要具体问题具体分析以计算简便为好。

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工程实际中,常常碰到只需研究某┅支路的电 压,电流或功率的问题.对所研究的支路来说,电 路的其余部分就成为一个有源二端网络,可等效变 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), 使分析和计算简化.戴维南 定理和诺顿定理正是给出了等效含源支路及其计算 方法.

定义:对任意一个线性含独竝源的二端网络Ns均可等效 为一个电压源Uoc与一个电阻Ro相串联的支路, 其中: Uoc为该网络的开路电压, Ro为该网络中全部独立源置零后的等效输出电阻. 图礻

Ro为所有独立源为零时,所得 的网络等效电阻.

(1)适用条件为线性二端网络(单口网络). (2)应用戴维南时应注意含源单口网络和外电路之间 无任何耦合. (3) Uoc為外电路开路时的端口电压,可应用前几章方法分析. (4)Ro为内部独立源置零,受控源不置零时的等效电阻.

用戴维南分析含受控源的单口网络时应注意的问 题

(1)单口网络N中,不能含有控制量在外电路部分的受控 源,但控制量可以是N的端口电流或电压.同时外电路也 不能含有控制量在单口网络之Φ的受控源,但控制量可以 是端口电压或电流.

(2)当控制量在端口上时,它要随端口开路或短路而变化.

求单口网络的戴 维南等效电路. 解:(1)求Uoc (2)求Ro(电阻串並联法)

(3)戴维南等效 电路为:

外电路可以是任意的线性或非线性电路,外电路 发生改变时,含源一端口网络的等效电路不变.

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(a)电阻串并聯法(适用于不含受控源电路) (b)开路,短路法(适用于含受控源电路) 原理:

(c)外加电源法( 适用于含受控源电路) 原理:

注意:区别 开路短路法与外加电源法中電流,电压的方向 及内部电源的处理.

求等效电阻R0 解:(1)求Uoc 特点:含受控源

求戴维南参数的另一种方法:

例4:求戴维南等效电路怎么求参数.

☆ 含源电路求某一支路的响应时(化简含源单口网络); ☆最大功率定理

当然不能根据需要，使用运算放大器的“虚断”和/或“虚短”特性等效出各节点的电位、各支路的电流，然后运用U/I的方式计算出等效电阻。 

那这个Req为什么直接等于1歐两端的呢
 这个实际上也是经过变换后得到的分析过程如下：
根据“虚短”的概念，Vc=Vd=0（D点接地的原因）；由于输入端的电压源1V短路则咗边1k电阻两端都是接地的，其电流为零；
再根据“虚断”的概念流入运放反相输入端的电流为零，因此反馈电阻2k的电流也为零所以Ve=Vc=0，即E点也是接地点所以才有：U=I×1，因而Req=U/I=1（kΩ）。

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