当前课程知识点：电工技术 > 第2讲 电路的基本概念与分析方法之二 > 2.2 等效电源定理之戴维宁定理 > 2.2 Video
下面介绍知识点2.2
等效电源定理之戴维宁定理
首先给大家介绍一个概念叫二端网络
当电路只有两个端子，也就是一个端口
与外电路相连时称为二端网络
大家看，这是一个部分电路
那么A和B是两个端子，就是一个端口
它可以和外电路相连
这就叫作一个二端网络
这也是一个二端网络
它也是有两个端子A和B与外电路相连
但是，大家看左边这个电路内部含有电源
这叫有源二端网络
这个电路内部只有电阻，没有电源
这叫无源二端网络
有源二端网络可以等效为电压源和电流源模型
就是说它可以等效成这么一个电路
也就是一个恒压源串联一个电阻
这么等效叫作戴维宁定理
那么它可以等效成一个电流源并联一个电阻
这种等效方式叫作诺顿定理
这个诺顿定理和戴维宁定理叫作等效电源定理
所以所谓的等效电源定理指的就是
戴维宁定理和诺顿定理
那么这个知识点我们介绍的就是戴维宁定理
戴维宁定理它是这么描述的
它是说有源二端网络可以用电压源模型去等效
它可以等效成一个电压源模型
比如说这么一个有源二端网络
R是它的一个负载
那么它可以等效成这么一个恒压源串联一个电阻
那么这种等效是对外等效
也就是说它对外部的等效，对内部是不等效的
因为内部的二端网络已经完全变了
所以对内肯定是不等效的
这就是所谓的对外等效、对内不等效
那么你等效的电路它有两个参数
一个是它的电动势，一个是它的电阻
那么这个电动势和电阻到底是多少呢
等效电压源的电动势Ed等于有源二端网络的开路电压
也就是说它没有带负载的时候
它两个端子间的电压，叫Uoc
那么等效电压源的内阻等于有源二端网络
相应的无源二端网络的等效电阻
也就是说要找到这个有源二端网络
相对应的无源二端网络
然后把它等效成一个电阻
那么这个电阻就是Rd
那么什么是一个有源二端网络相应的无源二端网络呢
那就是把这个有源二端网络内部的电源都置零
置零的方法是电压源短路，电流源断路
于是这个Ed和Rd我们都可以得到了
那么于是这个等效电路就已经知道了
大家看这个例子
这个例子有5个电阻，电阻值已经给出来了
它是要求
那么我们要求这个支路的电流的时候
我们首先要把这个支路拉出来
剩下的这个网络就是一个有源二端网络
如果你能够把这个有源二端网络给它
等效成一个电压源的话
那么I5就很容易求
那么第一步，我们要求这个有源二端网络
的开路电压Uoc
大家看已经把这个R5去掉了
因为是开路，所以要去掉
那么根据这个电路，我们去求Uoc
求出来它是2V
第二步是要求这个有源二端网络的输出电阻
也叫它的内阻Rd
那么这个时候呢，你要找到
这个有源二端网络相应的无源二端网络
也就是把它的内部电源都置零
置零的话E=0
那么这个电路就变成了这么一个电路
这是无源二端网络
然后通过电阻的串并联
我们可以求出来，这个Rd=24Ω
于是这个电路就等效成了这个电路
这个电路里面I5就很容易求了
那么Ed=2V，Rd=24Ω
第三步就是要求出I5来
那么这个I5很简单了，就是
大家再看这个例子
在这个电路里面是要求电路中的U
就是这个RL上的电压U
我们要求这个支路电流的话
我们可以先把这个支路去掉
剩下的就是一个有源二端网络
然后把它利用戴维宁定理等效成一个电压源模型
然后再去求这个电路
第一步，我们先求开路电压Uoc
这个电路是已经去掉了负载
Uoc当然你可以从A往左走
沿着支路这么走，走到B
把它所有的电压加起来就是总的电压Uoc
大家还要注意，因为这是开路的
所以这个支路中是没有电流的
所以这个从C到D，50Ω上的电压是0
那么最终求出来Uoc=9V
那么我们再求输出电阻Rd
当然电源要置零
置零以后这个电压源短路、电流源开路
得到这个电路
然后通过电阻串并联就得到了总的电阻是57Ω
于是这个电路就等效成了这么一个电路
它的等效电路是这样的
那么这个时候我们就可以求电压了
因为参数都已经有了
于是去求这个电压是
利用分压的公式就可以得到U=3.3V
所以我们运用戴维宁定理是可以去分析电路的
而且当你要求某一个支路的电压和电流的时候
运用戴维宁定理是非常有效的
下面我们证明一下戴维宁定理
这是一个有源二端网络
它的开路电压是Uoc
这个有源二端网络后面接了一个负载RL
大家请注意
当你接上这个负载以后它两端的电压就不是Uoc了
这里的Uoc是指没有接负载时候它的开路电压
然后我在这个电路里面再加上两个背靠背的电源
而这两个电源它都等于开路电压
因为它们背靠背
所以它们俩加起来以后是不起作用的
也就是说你在加了这两个电源以后
这个电流I和原电路的电流I是一样的
也就是说这个有源二端网络再加上这两个电源
它们共同作用的结果
对这个负载来讲是等效的
然后我们再把电路用叠加定理再分一下
我们可以把这个有源二端网络
这里面所有的电源和这个E1合起来作为一组
这里画出来一个分电路
然后我们把E2作为单独的一个电源
作为一个分电路
也就是说这个时候，在这个分电路里面
已经不包含E1，也不包含网络里面的电源了
所以这里面所有的电源要置零
于是这两个分电路作用的结果
一个是I'，一个是I''
那么他俩叠加起来就是I
但是在左边的这个分电路里面
因为我们知道它的开路电压是Uoc
而这个E1也是等于Uoc
而它俩的方向又是相反的
所以这个有源二端网络内部所有的电源
和这个E1作用的结果
实际上使I'=0
它们两个都抵消了
所以这个I'=0
那么我们可以在右边的电路里求出I''来
那么这么一个电路可以用两个分电路去叠加
但是前面这个电路它作用的结果是0
所以我们就不再画这个电路了
也就是说这个电路就可以等效成这么一个电路
从这个过程来看
这么一个有源二端网络
可以等效成这么一个无源二端网络串联一个恒压源E2
那么E2就是这个有源二端网络的开路电压
这样我们就证明了戴维宁定理是成立的
-1.1 电路变量及方向
--作业
-1.2 基尔霍夫定律
--作业
-1.3 电路元件
--作业
-1.4 两种电源的等效互换
--作业
-1.5 支路电流法
--作业
-1.6 节点电位法
--作业
-2.1 叠加定理
--作业
-2.2 等效电源定理之戴维宁定理
--作业
-2.3 等效电源定理之诺顿定理
--作业
-2.4 含受控源电路的分析方法
--作业
-3.1 SPICE电路文件
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.1 SPICE电路文件
-3.2 元件语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.2 元件语句
-3.3 直流分析与输出语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.3 直流分析与输出语句
-3.4 子电路与模型语句
-3.5 Aim-spice使用方法
-4.1 正弦交流电路的概念
-第4讲 正弦交流电路基础--4.1 正弦交流电路的概念
-4.2 正弦量的相量表示法
-第4讲 正弦交流电路基础--4.2 正弦量的相量表示法
-4.3 纯电阻交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.3 纯电阻交流电路
-4.4 纯电感交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.4 纯电感交流电路
-4.5 纯电容交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.5 纯电容交流电路
-5.1 RLC串联的交流电路
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.1RLC串联的交流电路
-5.2 交流电路的一般分析方法
-第5讲正弦交流电路的分析方法--5.2交流电路的一般分析方法
-5.3 功率因数的提高
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.3 功率因数的提高
-5.4正弦信号源与.tran分析语句
-第5讲--5.4正弦信号源与.tran分析语句
-6.1 串联谐振
--作业
-6.2 并联谐振
--作业
-6.3 电路的频率特性
--作业
-6.4 ac交流扫描分析语句及其应用
--作业
-6.5 RLC电路的串联谐振实验
--6.5Video
-7.1 三相交流电源
-第7讲 三相交流电路--7.1 三相交流电源
-7.2 负载星形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.2 负载星形连接的三相电路分析
-7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-7.4 三相电路功率
-第7讲 三相交流电路--7.4 三相电路功率
-7.5 安全用电常识
-7.6 用SPICE分析三相电路
-第7讲 三相交流电路--7.6 用SPICE分析三相电路
-7.7 三相电路实验
--Video
-8.1 非正弦周期交流信号的分解
--作业
-8.2 非正弦周期交流电路的分析计算
--作业
-8.3 有效值和平均功率
--作业
-8.4 用Spice分析非正弦交流电路
--作业
-9.1 换路定理与初始值的确定
--作业
-9.2 过渡过程的经典分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.2 过渡过程的经典分析方法
-9.3过渡过程的三要素分析法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.3过渡过程的三要素分析法
-9.4 过渡过程的叠加分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.4 过渡过程的叠加分析方法
-10.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-第10讲--10.1微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-10.2 含有多个储能元件的一阶电路
-第10讲--10.2含有多个储能元件的一阶电路
-10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-第10讲 --10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-10.5 RC电路的过渡过程
--Video
-11.1 磁场的物理量与磁性材料
-第11讲 磁路与变压器--11.1 磁场的物理量与磁性材料
-11.2 安培环路定律和磁路的欧姆定律
-第11讲磁路与变压器--11.2安培环路定律和磁路的欧姆定律
-11.3 交流铁芯线圈
-第11讲 磁路与变压器--11.3 交流铁芯线圈
-11.4 变压器的结果与工作原理
-第11讲 磁路与变压器--11.4 变压器的结果与工作原理
-11.5 变压器的额定值及特殊变压器
-第11讲 磁路与变压器--11.5变压器的额定值及特殊变压器
-11.6 用SPICE分析变压器电路
-第11讲 磁路与变压器--11.6用SPICE分析变压器电路
-12.1 Multisim主要窗口组件
-第12讲--12.1 Multisim主要窗口组件
-12.2 电路图的编辑与测试
-第12讲 --12.2电路图的编辑与测试
-12.3 元件库
--12.3
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.3 元件库
-12.4 测试仪表
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.4 测试仪表
-12.5 Multisim的分析功能
-第12讲 --12.5 Multisim的分析功能
-12.6 用Multisim分析电路举例
-13.1 预备知识
-第13讲 电动机--13.1 预备知识
-13.2 异步电动机的转动原理
-第13讲 电动机--13.2 异步电动机的转动原理
-13.3 三相异步电动机的结构和工作原理
--作业
-13.4 三相异步电动机的机械特性
-第13讲 电动机--13.4 三相异步电动机的机械特性
-13.5 三相异步电动机的使用
-第13讲 电动机--13.5 三相异步电动机的使用
-13.6 单相异步电动机简介
-14.1 常用低压电器
-14.2 电动机的启-保-停控制及电机的保护
--作业
-14.3 基本控制环节
--作业
-14.4 综合举例
--Video
-14.5 继电器-接触器控制系统实验
--Video
-15.1 可编程控制器的组成与工作原理
--作业
-15.2 S7-200 PLC程序设计基础
--作业
-15.3 位逻辑指令
--作业
-15.4 定时器指令与计数器指令
--作业
--第十五讲讲义
-16.1 小型PLC控制系统的设计方法
-第16讲--16.1小型PLC控制系统的设计方法
-16.2 顺序功能图
-第16讲 可编程控制器之二--16.2 顺序功能图
-16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-第16讲--16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-16.4 Step7-Microwin的窗口组成
-16.5 Step7-Microwin使用举例
-期末考试--电工技术期末考试
