中文名 | 戴维南定理 [4] | 外文名 | Thévenin's Theorem |
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别 名 | 等效电压源定律、戴维宁定理 | 提出者 | 戴维宁 |
提出时间 | 1883年 | 适用领域 | 电学 |
应用学科 | 物理学 | 对偶定理 | 诺顿定理 |
戴维南定理可以在单口外加电流源i,用叠加定理计算端口电压表达式的方法证明如下。
在单口网络端口上外加电流源i,根据叠加定理,端口电压可以分为两部分组成。一部分由电流源单独作用(单口内全部独立电源置零)产生的电压u’=Roi,另一部分是外加电流源置零(i=0),即单口网络开路时,由单口网络内部全部独立电源共同作用产生的电压u”=uoc。由此得到:
U=u’ u”=Roi uoc
(1)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。
(2)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。
(3)戴维南定理只适用于线性的有源二端网络。如果有源二端网络中含有非线性元件时,则不能应用戴维南定理求解。
(4)戴维南定理和诺顿定理的适当选取将会大大化简电路。
戴维南定理(又译为戴维宁定理)又称等效电压源定律,是由法国科学家L·C·戴维南于1883年提出的一个电学定理。由于早在1853年,亥姆霍兹也提出过本定理,所以又称亥姆霍兹-戴维南定理。其内容是: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。
对于含独立源,线性电阻和线性受控源的单口网络(二端网络),都可以用一个电压源与电阻相串联的单口网络(二端网络)来等效,这个电压源的电压,就是此单口网络(二端网络)的开路电压,这个串联电阻就是从此单口网络(二端网络)两端看进去,当网络内部所有独立源均置零以后的等效电阻。
uoc 称为开路电压。Ro称为戴维南等效电阻。在电子电路中,当单口网络视为电源时,常称此电阻为输出电阻,常用Ro表示;当单口网络视为负载时,则称之为输入电阻,并常用Ri表示。电压源uoc和电阻Ro的串联单口网络,常称为戴维南等效电路。
当单口网络的端口电压和电流采用关联参考方向时,其端口电压电流关系方程可表为:u=R0i uoc
戴维南定理和诺顿定理是最常用的电路简化方法。由于戴维南定理和诺顿定理都是将有源二端网络等效为电源支路,所以统称为等效电源定理或等效发电机定理。
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(等效发电机定理).他指出:任何一个线形有源二端网络,都可用一个等效有源来表示.等效电压源的恒压源Us等于待求支路断开时线性有源二端网络的开路电压Uoc;等效电压源内阻R0等于线形有源二端网...
80*80+50*50后开方。
首先更正一下,是弦切角,老沈瞎说呢。你把图画出来,AB是圆O切线,AC是弦。做过切点A的直径,交圆O于A、D。连接B、D。证明:因为AD是圆O直径,AB是圆O切线所以∠C=90°=∠BAD所以∠BAC...
戴维南定理指出,等效二端网络的电动势E等于二端网络开路时的电压,它的串联内阻抗等于网络内部各独立源和电容电压、电感电流都为零时,从这二端看向网络的阻抗Zi。设二端网络N中含有独立电源和线性时不变二端元件(电阻器、电感器、电容器),这些元件之间可以有耦合,即可以有受控源及互感耦合;网络N的两端ɑ、b接有负载阻抗Z(s),但负载与网络N内部诸元件之间没有耦合,U(s)=I(s)/Z(s)(图1)。当网络 N中所有独立电源都不工作(例如将独立电压源用短路代替,独立电流源用开路代替),所有电容电压和电感电流的初始值都为零的时候,可把这二端网络记作N0。这样,负载阻抗Z(s)中的电流I(s)一般就可以按下式1计算(图2)式中E(s)是图1二端网络N的开路电压,亦即Z(s)是无穷大时的电压U(s);Zi(s)是二端网络N0呈现的阻抗;s是由单边拉普拉斯变换引进的复变量。
和戴维南定理类似,有诺顿定理或亥姆霍兹-诺顿定理。按照这一定理,任何含源线性时不变二端网络均可等效为二端电流源,它的电流J等于在网络二端短路线中流过的电流,并联内阻抗同样等于看向网络的阻抗。这样,图1中的电流I(s)一般可按下式2计算(图3)
式中J(s)是图1二端网络N的短路电流,亦即Z(s)等于零时的电流I(s);Zi(s)及s的意义同前。
图2、图3虚线方框中的二端网络,常分别称作二端网络N的戴维南等效电路和诺顿等效电路。
在正弦交流稳态条件下,戴维南定理和诺顿定理可表述为:当二端网络N接复阻抗Z时,Z中的电流相量I一般可按以下式3计算式中E、J分别是N的开路电压相量和短路电流相量;Zi是No呈现的复阻抗;No是独立电源不工作时的二端网络N。
这个定理可推广到含有线性时变元件的二端网络。
实验三戴维南定理验证及有源单口网络等效参数的测量 第 1 页 共 17 页 实验三 戴维南定理验证及有源单口网络等效参数的测量 ★实验 一. 实验目的 1.验证戴维南定理的正确性,加深对该定理的理解 2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法 二. 实验原理 1.任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电 路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络) 。 戴维南定理指出:一个线性有源网络,总可以用一个等效电压源来代替,该电压 源的电压 U 等于这个有源二端网络的开路电压 U OC ,其等效内阻 Ro 等于该网络中所 有独立源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻 Req, Us 和 Ro 称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法 在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输
叠加定理:在线性电路中,任一支路的电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时,在该支路产生的电流(或电压)的代数和。当线性电路中有几个电源共同作用时,各支路的电流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和(叠加);
戴维南定理:对于任意含独立源,线性电阻和线性受控源的单口网络(二端网络),都可以用一个电压源与电阻相串联的单口网络(二端网络)来等效.这个电压源的电压,就是此单口网络(二端网络)的开路电压,这个串联电阻就是从此单口网络(二端网络)两端看进去,当网络内部所有独立源均置零以后的等效电阻;
诺顿定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的二端电路,对两个端子来说都可等效为一个理想电流源并联内阻的模型。其理想电流源的数值为有源二端电路的两个端子短路时其上的电流,并联的内阻等于内部所有独立源为零时电路两端子间的等效电阻。电路的这种特性,我们称之为诺顿定理。
叠加定理:在线性电路中,任一支路的电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时,在该支路产生的电流(或电压)的代数和。当线性电路中有几个电源共同作用时,各支路的电流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和(叠加);
戴维南定理:对于任意含独立源,线性电阻和线性受控源的单口网络(二端网络),都可以用一个电压源与电阻相串联的单口网络(二端网络)来等效。这个电压源的电压,就是此单口网络(二端网络)的开路电压,这个串联电阻就是从此单口网络(二端网络)两端看进去,当网络内部所有独立源均置零以后的等效电阻;
诺顿定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的二端电路,对两个端子来说都可等效为一个理想电流源并联内阻的模型。其理想电流源的数值为有源二端电路的两个端子短路时其上的电流,并联的内阻等于内部所有独立源为零时电路两端子间的等效电阻。电路的这种特性,我们称之为诺顿定理。
等效发电机定理,“戴维南定理”和“诺顿定理”的总称。