当前课程知识点:通过实验学电路 > 3 电路定理 > 3.3 戴维宁定理 > 3.3 戴维宁定理-视频
为了演示戴维宁定理
我们来做个实验
这是一个比较复杂的电路
我们将AB两端左侧的电路去掉 更换为一个电压源与一个电阻的串联
更换以后我们发现 AB两端右侧小灯泡的亮度不变
这说明AB两端左侧的一端口网络可以等效为一个电压源与一个电阻的串联
这就是接下来我们将要介绍的戴维宁定理
同学您好
这节课我们要讲的是电路定理当中一个极其重要的定理
就是戴维宁定理
我们主要讲以下的几个内容
首先 我们看一下戴维宁定理的引入
我们知道 纯电阻一端口网络可以等效为一个电阻
这是一个示意图
不管这个网络有多复杂 我们都可以把它等效为一个电阻
那如果这个一端口网络内还含有电源 是否也可以等效呢
我们说其实是可以(等效)的
那么含源一端口网络等效以后会变成什么样子呢
要想回答这个问题 就需要用到戴维宁定理
下面我们来看一下戴维宁定理的内容
含源线性一端口网络可以等效为一个电压源与一个等效电阻的串联
这个电压源是端口的开路电压
而这个等效电阻呢 是等于端口内电源不作用时它的等效电阻
下面就是这个戴维宁定理的示意图
可以看到 左侧这个一端口网络可能非常复杂
但是不管多么复杂 它都可以等效为什么呢
一个电压源和一个电阻的串联的组合
我们来看一下一个实际的例子
这个电路当中是包含了一个电压源和两个电阻
根据刚才所讲的戴维宁定理
它可以等效为一个电压源和一个电阻的串联
我们现在就来求一下这个(电路的)等效电路
首先来求开路电压
开路电压就是当这个端口开路的时候
也就是说这个地方的电流它是等于零
这个时候 大家观察一下这个电阻和这个电阻
它们是什么关系呢 是串联
所以显然我们就可以求出来这个开路电压是多少呢 是5伏
我们再来求一下等效电阻
等效电阻是要将这里面的独立电源不作用
我们知道电压源不作用就是电压为零
所以说它就相当于一个短路
也就是说 这个地方是个短路线
这条短路线呢 就相当于电压源不作用这个情况
这个时候我们从这个端口向左看
那它的等效电阻是多少呢
显然 这两个电阻是并联
它的等效电阻就是5欧姆
由此 我们就可以得到这个电路的戴维宁等效电路
也就是一个5V的电压源和一个5欧的电阻串联
戴维宁定理有什么样的作用呢
这个是戴维宁定理的一个示意图
就是由一个复杂的电路可以变成一个电压源和一个电阻的串联
大多数的一端口网络电路是含有电源的 根据戴维宁定理
无论这个网络内是多么的复杂 都可以等效为一个电压源和一个电阻的串联
可见这可以大大地简化电路的分析
由于戴维宁定理可以将一个复杂的电路变成一个简单的电路
所以戴维宁定理在电路分析当中极为重要
应该来说 它是我们电路课程当中最重要的内容之一
下面我们来(用戴维宁定理)解释一下实验当中灯泡亮度相同的原因
这两个电路当中灯泡亮度之所以相同
是因为两个电路当中灯泡左侧的电路是戴维宁等效的
既然等效 那么两个电路当中灯泡的电压和电流就相同
因此灯泡的功率相同 所以亮度就相同了
讲完了戴维宁定理 大家回顾一下它跟替代定理很像
大家注意到 之前的替代定理可以把一个复杂的电路变成一个电压源或电流源
那到底这两个定理有什么异同呢
我们来看一下相同之处
它们都是将一端口网络进行等效
但是也有很多的不同
首先 戴维宁等效电路是等效为电压源与电阻的串联 而替代定理是等效为电压源或者是电流源 是没有电阻的
第二个(差异)就是戴维宁等效电路是与外接电路是无关的
外接可以接任何的电路
而替代定理它是与外接电路是有关的 外接电路是不能改变的
第三(个差异) 戴维宁定理适用的一端口网络必须是线性网络
而替代定理适用的一端口网络可以是线性电路 也可以是非线性电路
最后一个差异 就是戴维宁定理比替代定理更加重要 更加常用
最后 我们简要地提一下诺顿定理
诺顿定理是什么内容呢
就是含源线性一端口网络可以等效为一个电流源与一个等效电阻的并联
这个电流源是端口的短路电流
等效电阻呢 就是将端口内的电源不作用时它的等效电阻
通过诺顿定理这个内容 我们可以发现
诺顿定理与戴维宁定理是非常类似的
但是很少用到 一般就是用于并联为主的电路
为什么是并列为主的电路
因为我们发现 它等效以后电流源和等效电阻是并联的关系
这节课我们就讲到这里
-引言
--第1周引言-视频
--第1周引言-文档
-1.1 电源
-1.2 电阻
-1.3 基尔霍夫电流定律
-1.4 基尔霍夫电压定律
-补充知识与示例
-总结
--第1周总结-视频
-- 第1周总结-文档
-1 电路模型和电路定律测验
-引言
--第2周引言-视频
--第2周引言-文档
-2.1 回路电流法
-2.2 结点电压法
-2.3 电路的等效变换
-补充知识与示例
-总结
--第2周总结-视频
--第2周总结-文档
-2 电路的分析方法测验
-引言
--第3周引言-视频
--第3周引言-文档
-3.1 叠加定理
-3.2 替代定理
-3.3 戴维宁定理
-3.4 互易定理
-补充知识与示例
-总结
--第3周总结-视频
--第3周总结-文档
-3 电路定理测验
-引言
--第4周引言-视频
--第4周引言-文档
-4.1 电容
-4.2 电容充电
-4.3 电容放电
-4.4 电感
-4.5 电感充放电
-4.6 二阶电路
-补充知识与示例
-总结
--第4周总结-视频
--第4周总结-文档
-4 动态电路测验
-引言
--第5周引言-视频
--第5周引言-文档
-5.1 正弦稳态电路与正弦量
-5.2 相量法
-5.3 阻抗
-5.4 正弦稳态电路的分析
-5.5 正弦稳态电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第5周总结-视频
--第5周总结-文档
-5 正弦稳态电路测验
-引言
--第6周引言-视频
--第6周引言-文档
-6.1 正弦稳态电路的频率特性
-6.2 滤波器
-6.3 谐振
-补充知识与示例
-总结
--第6周总结-视频
--第6周总结-文档
-6 正弦稳态电路的频域特性与应用测验
-引言
--第7周引言-视频
--第7周引言-文档
-7.1 互感
-7.2 互感的去耦等效
-7.3 理想变压器
-补充知识与示例
-总结
--第7周总结-视频
--第7周总结-文档
-7 互感测验
-引言
--第8周引言-视频
--第8周引言-文档
-8.1 三相电压源
-8.2 对称三相电路
-8.3 不对称三相电路
-8.4 三相电路的功率
-补充知识与示例
-总结
--第8周总结-视频
--第8周总结-文档
-8 三相电路测验
-引言
--第9周引言-视频
--第9周引言-文档
-9.1 非正弦周期信号
-9.2 非正弦周期电路的分析
-9.3 二端口网络的定义
-9.4 二端口网络的参数
-9.5 二端口网络的连接
-补充知识与示例
-总结
--第9周总结-视频
--第9周总结-文档
-9 非正弦周期电路和二端口网络测验
-引言
-10.1 受控电源
-10.2 运算放大器
-10.3 非线性电路
-补充知识与示例
-总结
-10 电路的扩展知识测验