今天给大家分享7个戴维南定理的例子(戴维南等效电路的解法和图解)。以下是这个问题的总结。让我们来看看。
戴维宁定理
戴维宁定理只能用于线性电路。如果包括电容和电感(耦合除外),则不会。
例如具有电压源的相对复杂的电路。我们不能用戴维南定理来考虑它的复杂结构。它直接相当于电压源和电阻的串联。
该电压源的电压值等于该复杂电路的输出端两端的电压,当该复杂电路中的独立源设置为零时,该电阻器的电阻值等于从该端口看到的输入电阻Rin。
你最好看看叠加替换定理。这应该有助于理解戴维宁的结论。
戴维宁定理的解释是将一个相对复杂的电路变成一个具有独立源的黑箱。该电路只需一个电压和一个电阻就可以进行等效变换。
就像C语言的一个类。
戴维南定理非常重要,需要实践才能完全掌握。
用戴维宁定理求电压U及求和过程。
解决方案:从电路中断开电阻R = 3Ω。
电路中保留的另一个3ω电阻的电流成为6A的电流源电流,因此Uan =-6×3 =-18(V)。
并且:Unb=12V,所以:UOC = UAB = UAN+UB =-18+12 =-6(V)。
电压源短路,电流源开路。从a和b看,等效电路为:
右侧6ω串联1ω支路被左侧电压源短路,因此:Req = Rab = 3Ω。
戴维宁:u = uoc×r/(req+r)=-6×3/(3+3)=-3(v)。
用戴维宁定理求电流
原则上看起来很简单,但世界往往不像我们看到的那么简单。现实很真实。戴维南等效电路是一种特殊的现实。我理解所有这些原因,但说到重点,这是极其令人担忧和沮丧的。是上大学路上的绊脚石。
先说求解戴维南电路的基本方法。
先求开路电压,再求等效电阻。
等效电压可以是氯化钾和KVL,等效电阻需要一些方法。
第一种方法,外部电源法,将端口中的所有独立电源设置为零,等效电阻等于外部电压源的电压比电流。
第二种方法短路电流法,直接用导线短接端口,电阻等于开路电压大于短路电流。
这两种方法都可以使用,这种方法很容易使用,也很容易理解,但如果发现开路电压,则在没有外部电源的情况下使用短路电流方法非常直接。
看一个例子。让我们再学一遍。
例子
获得开路电压uoc。
让我们写一个基尔霍夫电流方程:
I1=u/1+2u,流出电流等于流入电流。这个节点很容易判断。虽然有两条导线从右端向外延伸,但没有任何东西连接到导线上,因此电路是两个网格和两个节点。左电阻的电流实际上与控制电压u有关,因此电流为u/1。右侧电路有一个电流源,因此电流为电流源电流2u。
然后我们可以写出基尔霍夫电压方程:
-1+u+1*i1=0,此等式的左网格。我可以随意选择水流的方向。通常我的习惯是顺时针。这个例子是从一本书上借来的,所以方法和书上的一致。电压源的电压方向与参考方向不一致,因此1前面有负号,电阻上的受控电压U方向与参考方向一致,电阻上的电流方向与参考方向一致。回路中只有三个部分,因此电压的代数和为0。
可以使用两个方程、两个未知数和两个方程来求出电压u和电流i1。
u=1/4V,i1=3/4A
从图中可以看出,开路电压uoc相当于受控电流源的电压,因此我们将基尔霍夫电压定律列为右边的网格并得到。
uoc=1*2u+1*i1。u=0.25V,i1=0.75A。
因此uoc=1.25V v v。
然后求出等效电阻Req。
外部供电方法
我们使用外部电源来查找电阻Req。使用外接电源时,需要将电路中的独立电源设置为零,电压源等效为导体,电流源等效为开路,受控源保持不变。
假设电流为I,连接电压源。
左边的两个电阻并联连接,因此电压相同,都为U,因此i1的电流为2*u/1A。这个时候,我们再来看看正确的节点。根据基尔霍夫电流定律,我们可以列出以下方程。
i1+2u+i=0
众所周知,I1等于2u,因此我可以将其计算为-4U。
附加电压法
顺时针选择参考方向,然后列出KVL方程。
u+2u+us=0
电阻电压方向与参考方向一致,电阻电流i1方向与参考方向一致,电压源方向与参考方向一致,回路电压代数和为零。
所以我们等于-3u。
我们前面计算的电流是-4u,这里的电压是-3u。所以阻力:
Req=us/i=-3u/-4u=0.75欧姆。
所以我查出来uoc=1.25V,Req=0.75。
还有一种求电阻的方法,叫做短路电流法。
短路电流法
用电线连接最初施加电压的地方。我们可以看到受控电流源短路了。
由于电流源短路,因此右侧电路中只有两个并联电阻,因此从该电阻流出的电流被两个电阻均分,即:
i1=i2=u/1*1/2=u/2。
我们用最大周期来表示方程,方向仍然是顺时针。
-1+u+u/2=0
电压源的方向与参考方向不一致。电阻上的电压为u,i1的电流为u/2。由于短路,方程的循环结束,代数和等于0。
解决方案是u=2/3V,i1=1/3A。
根据现行定律,我们还可以列出一个方程式:
在右侧节点上:i1+2u=isc。
带入:isc=5/3A,我们前面得到的uoc等于1.25V,所以电阻Req:
请求=uoc/isc=0.75欧元。
结果是一样的。但就理解而言,外部电压源更容易理解。因人而异。
让我们做一个练习。
假设u1=40V,u2=20V,R1 = R2 = 4欧姆,R3 = 13欧姆,求电流i3。
练习
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戴维宁定理,如果电阻R是可变的,那么R的值是多少,电阻从电路中汲取的最大功率是多少?最大值是多少?
当r为1ω时,从电路吸收的功率最大。
当电路断开时,ab之间的电压为3V。
短路期间的总电流为4.5A,0.5ω电阻上的电流为3A。
内部电阻为1 ω。
对于R,该电路相当于3V1Ω电源。
戴维南定理的七个例子的介绍到此结束。感谢您花时间阅读本网站的内容。别忘了在这个网站上查找更多戴维宁等效电路的解决方案和图表以及戴维宁定理的七个例子。