[理學(xué)]第2章電阻電路的分析方法(參考版)
2025-01-22 14:58本頁(yè)面
【正文】 因?yàn)橛?jì)算出的 UOC=6V，因而圖（ d）電路中的等效電壓源實(shí)際極性為上負(fù)下正，因此可求得 3 S o O C 4 A 6 V VU I R U? ? ? ? ? ? ?Ro + U3 （ d） 6V + IS 非線性電阻 非線性電阻的伏安特性在 iu平面上為過原點(diǎn)的曲線；不 滿足歐姆定律。 已知 R1=6Ω, R2=4Ω, US=10V, IS=4A, r =10Ω。 (2)將受控源視為獨(dú)立源，列出結(jié)點(diǎn)方程和輔助方程。 解 :電路含有流控電流源，其控制變量為 I1， 控制參數(shù)為 β。 ? 受控電壓源和受控電流源也可進(jìn)行等效變換，但不改變控制量。 ? 應(yīng)用戴維南定理時(shí)，求開路電壓 UOC是對(duì)含受控源電路的計(jì)算。 ? 受控源則是用來表征電路內(nèi)部某處的電流或電壓對(duì)另一處電流或電壓的控制作用 ， 它不代表輸入或激勵(lì) 。 ?差別 :在電路中所起的作用是完全不同的 。 受控源改用 菱形符號(hào)標(biāo)記 ， 以與獨(dú)立源相區(qū)別 。 ? 流控電壓源 (CCVS) ? 壓控電流源 (VCCS) ? 流控電流源 (CCCS) 受控源 ?圖中 μ、 r、 g和 β為控制參數(shù) ， 分別稱為 電壓放大倍數(shù) (無量綱 )、 轉(zhuǎn)移電阻 (量綱為 Ω)、 轉(zhuǎn)移電導(dǎo) (量綱為 S)和 電流放大倍數(shù) (無量綱 )。 根據(jù)控制變量與受控變量之間不同的控制方式 ， 可把受控源分成下面四種類型： ? 壓控電壓源 (VCVS):表示電壓源輸出電壓的大小 、 方向要受控制變量的控制 。 cbii??Ib 為控制變量 ， Ic 為受控變量 ， β 為控制系數(shù) 。 它們是根據(jù)某些電子器件的 “ 受控 ” 特性建立起來的理想化模型 。 PL在 PS中占的百分比值稱為 電路的功率傳輸效率 . 受控源 ? 第 1章中介紹了電壓源和電流源 ， 它們的輸出電壓或電流完全由自身的特性所決定 ， 而與電路中其他地方的電壓或電流無關(guān) ， 故稱為獨(dú)立電源或獨(dú)立源 。 由此可見 ， 電路滿足最大功率傳輸條件 ， 并不意味著能保證有高的功率傳輸效率 ， 這是因?yàn)橛性炊司W(wǎng)絡(luò)內(nèi)部存在功率消耗 。 負(fù)載吸收功率 : PL=I2L RL=2W。 最大功率傳輸定理 進(jìn)一步討論： 當(dāng) RL=8Ω時(shí)，不難求得： IO = 1A。 試問對(duì)于給定的有源二端網(wǎng)絡(luò) ， 負(fù)載滿足什么條件時(shí) ， 才能從網(wǎng)絡(luò)中獲得最大的功率呢 ? ? 負(fù)載獲得的功率可表示為： 22()ocL L LoLuP i R RRR?? ? 最大功率傳輸定理 ? 為了求得最大功率 PL，將上式對(duì) RL求導(dǎo)，并令其為零，即 ? 當(dāng)負(fù)載滿足 RL=RO時(shí)，負(fù)載獲得最大功率 PLmax。 將圖中的電壓源短路，電流源開路，得下圖電路，其等效電阻 :Ro=8 Ω. (3). 畫出戴維南等效電路，接入 RL支路，求得 : I= ISC RO／ (RO+RL)= 8/12=1A 諾頓定理 最大功率傳輸定理 ? 設(shè)一線性有源二端網(wǎng)絡(luò)用戴維南等效電路進(jìn)行等效 ， 并在端鈕處外接負(fù)載 RL。 諾頓定理 (b) 等效電壓源 (a) 原電路圖 解 : (1). 等效電流源電流 ISC等于 a、 b兩端的短路電流 。 諾頓定理 例 9. 用諾頓定理計(jì)算下圖中的電流 I。 等效電流源的 Isc數(shù)值等于 N的端口短路電流。（借助于基爾霍夫定律和歐姆定律） （ 2）重點(diǎn)學(xué)習(xí)了線性電路的兩個(gè)重要定理： ? 疊加定理 ? 等效電源定理：戴維南定理 回顧： 諾頓定理： ? 任何 線性有源二端網(wǎng)絡(luò) 對(duì)外電路而言，總可以用一個(gè)獨(dú)立電流源與一個(gè)線性電阻相并聯(lián)的電路來代替。 (畫等效電源電路時(shí) ， 應(yīng)注意等效電源的參考方向 。 至于待求支路或外接負(fù)載電路 ，則沒有任何限制 ， 可以是有源的或無源的 、 線性的或非線性的 。 對(duì)無源二端網(wǎng)絡(luò) ， 在兩端之間外加一個(gè)電壓源 Us,求該電源提供的電流 Is。 ? (2) 開路 /短路法 等效電阻 Ro在數(shù)值上等于有源網(wǎng)絡(luò) N的端口開路電壓 Uoc與短路電流 Isc之比 。 將圖中的電壓源短路，電流源開路，得下圖電路，其等效電阻 :Ro=8 Ω. (3). 畫出戴維南等效電路，接入 RL支路，求得 : I= UOC／ （ RO+RL） = 1A 戴維南定理 ?等效電阻 RO的幾種求法： ? (1) 直接法 。 戴維南定理 (b) 等效電壓源 (a) 原電路圖 解 : (1). 等效電壓源電壓 UOC等于 a、 b兩端的開路電壓 。 ? ? S I 1 R 2 R 3 R 3 I S U a b 分析：求 R3支路的電流時(shí)，先將 R3支路以外的部分看做一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)，求出該網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路，如圖 (b)示 . UO
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