戴维南定理(Thevenin's theorem):含独立电源的线性电阻单口网络N,就端口特性而言,可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压uoc;电阻R0是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络N0的等效电阻。
中文名
戴维宁定理
外文名
Thevenin's theorem
别称
等效电压源定律
提出者
戴维南
提出时间
1883年
简介
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。[1]
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=Roi+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。[2]
断开2Ω电阻,上方2A电流源自成回路,左方电压源版自成回路:权
Uab = 6 + 3 * (12-6) / (3+6) – 2 * 1
= 6 + 2 – 2
= 6 V
Rab = 1 + 1 + 3*6/(3+6)
= 2 + 2
= 4 Ω
I = Uab / (R+Rab)
= 6 / (2 + 4)
= 1 A
Voc=E1*R3/(R1+R3)-E2+Is*R2=4V-5V+15V=14V
Req=R1//R3+R5+R2=20欧
I=Voc/(Req+R4)=0.5A
设us=Uab=u,自则:Iab=u/4=0.25u。
Ina=0.25u,Una=2×Ina=0.5u。
Unb=Una+Uab=0.5u+u=1.5u,Inb=Unb/3=1.5u/3=0.5u。
KCL:Imn=Inb+Ina=0.5u+0.25u=0.75u;Umn=Imn×4=4×0.75u=3u。
Umb=Umn+Unb=3u+1.5u=4.5u,Imb=Umb/6=4.5u/6=0.075u。
KCL:3Ω电阻电流=Imn+Imb=0.75u+0.75u=1.5u,电压为:3×1.5u=4.5u。
KVL:4.5u+4.5u=10,u=10/9(V),即Us=10/9V。
电压源短路:Req=Rab=[(3∥6+4)∥3+2]∥4=(6∥3+2)∥4=4∥4=2(Ω)。
答案copy为B
根据戴维宁定理,b图中的Ues等于a图中的空载电压Uoc,所以Ues=Uoc=15v。
b图中的Ro等于a图电源置零后两端的等效电阻。"电源置零"的意思是将电压源短路,电流源断路。见下图,Ro=0Ω。
Ro的等效电路
戴维复南定理(又译为戴维宁定理制)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。
1、戴维抄宁:
断开1欧姆电阻,求端口电压Uo=40-10=30V,端口内电阻Ro=4Ω
用30V串联4Ω的电压源再串联1Ω电阻,求得电流
I=30/(4+1)=6A
2、叠加原理:
独立源单独作用:I`=10×4/(1+4)=8A
电压源单独作用:I“=-10/(1+5)=-2A
I=I`+I“=8-2=6A
解毕
二者用法的区别。
区别等效
1、就是将除了负载之外的电路,等效为电压源串联版电阻就是戴维权南定理。
2、如果等效为电流源并联电阻,就是诺顿定理。
总结
等效为电压源串联则是戴维宁定理。
等效为电流源并联电阻,则是戴维宁定理。
具体使用时,主要看电路的结构情况:如果将负载开路后,电路的结构变得较为简单、容易计算,则使用戴维南定理;而如果将负载短路,电路结构更为简单,则使用诺顿定理。
(10)戴维宁定理扩展资料:
具体使用时,主要看电路的结构情况:如果将负载开路后,电路的结构变得较为简单、容易计算,则使用戴维南定理;而如果将负载短路,电路结构更为简单,则使用诺顿定理。
但是有些极个别题目,存在戴维南等效电路、而没有诺顿等效电路;另有一些存在诺顿等效电路、而没有戴维南等效电路,这些需要另当别论。
例如,Uoc可以计算,但是Req=0的等效电路,就不存在诺顿电路,当然这些是极少数的。