1、戴維寧定理
【戴維寧定理】任意線性有源(含有獨立電源)一端口電路n,對外電路而言,總可以等效為一個電壓源和一個線性電阻串聯(lián)的支路(戴維寧支路),其中:電壓源電壓等于原有源一端口電路的端口開路電壓,電阻等于原有源一端口電路獨立電源置零后的端口入端電阻,如圖1所示。
2、諾頓定理
【諾頓定理】任意線性有源(含有獨立電源)一端口電路n,對外電路而言,總可以等效為一個電流源和一個線性電阻并聯(lián)的支路(諾頓支路),其中:電流源的電流等于原有源一端口電路的端口短路電流,電阻等于原有源一端口電路獨立電源置零后的端口入端電阻,如圖4-3-2所示。
【戴維寧定理和諾頓定理的參數(shù)關(guān)系】根據(jù)戴維寧支路和諾頓支路的互換關(guān)系,不難得到在圖4-3-1和4-3-2所規(guī)定的參考方向下,有。
3、戴維寧與諾頓定理的應(yīng)用
【戴維寧定理和諾頓定理的應(yīng)用】戴維寧定理與諾頓定理常用來獲得一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的最簡單等效電路,特別適用于計算某一條支路的電壓或電流,或者分析某一個元件參數(shù)變動對該元件所在支路的電壓或電流的影響等情況。
【應(yīng)用的一般步驟】
1. 把代求支路以外的電路作為有源一端口網(wǎng)絡(luò)。
2. 考慮戴維寧等效電路時,計算該有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。
3. 考慮諾頓等效電路時,計算該有源一端口網(wǎng)絡(luò)的短路電流。
4. 計算有源一端口網(wǎng)絡(luò)的入端電阻。
5. 將戴維寧或諾頓等效電路代替原有源一端口網(wǎng)絡(luò),然后求解電路。
【例4-3-1】用戴維寧定理計算當(dāng)圖4-3-3中電阻r分別為,時,流過的電流分別是多少?
解 (1)計算圖4-3-3中端口ab的戴維寧等效電路??梢栽冢?,三個參數(shù)中任選兩個進行計算,在此,的計算較為簡單。
先計算ab的開路電壓,如圖4-3-4(a)所示,顯然
再計算ab的短路電流,如圖4-3-4(b)所示,由kvl得
因此
得到戴維寧等效電路如圖4-3-5所示。
(2)考慮端接,圖4-3-5中,顯然有
時,
時,
(3)思考:本例題如何用外加電源法計算?
【例4-3-2】圖4-3-6(a)所示電路的電流,試確定電阻的值。
解 先確定電阻以外電路的戴維寧等效電路,如圖4-3-6(b)所示,再由電流確定電阻。
選擇直接計算圖4-3-6(a)的和。根據(jù)疊加定理,斷開時
(電流源單獨作用+電壓源單獨作用)
將獨立電源置零,不難得到等效電阻
由圖4-3-6(b)得
因此