存在受控源的戴维南和诺顿等效电路

浙江大学电路原理实验课件

实验6直流电路的戴维南等效和诺顿等效

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实验目的

1、验证戴维南定理和诺顿定理。

2、验证电压源与电流源相互进行等效转换的条件。

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实验原理当只要求对电路某一部分进行计算时，可将需计算部分独立出来，而把电路其余部分用一个简单的等效电源来代替，这就是等效电源定理。当等效电源用电压源形式表示时称为戴维南定理；当等效电源用电流源形式表示时，称为诺顿定理。

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实验设备a. DG07多功能实验网络 b.可调直流电压源 c.可调直流电流源 d.直流电压表、直流电流表 e.万用表 f.精密可调电阻

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实验任务改变可调电阻R,测量UAB和IR的关系曲线。

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(1)调节负载电阻RL,测量外特性曲线UAB=f(IAB);

RL( ) UAB(V) IAB(mA)

0

20

50

100

300

500 1000 3000

∞

(2)测量无源一端口网络的入端电阻RAB。电压源短路，电流源开路，负载电阻RL开路，用伏安法或直接用万用表测量A、B两点间的电阻，即为该网络的入端电阻 RAB。

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(3)记录AB端开路电压U0、短

9. 戴维宁等效电路的求解 及其应用

主要内容 戴维宁等效电路的求解方法 最大功率传输

戴维宁等效电路的求解先后求开路电压和等效电阻 开路电压即为开路时的端口电压 等效电阻为独立源置零的等效电阻 等效电阻有三种求解方法： 1. 观察法 2. 外加电源法 3. 短路电流法

开路电压的求解1 1

1V

2V 1A答案：1V

uoc

开路电压的求解

1

1 1

u 1V

2u

uoc

答案：1.25V

等效电阻的求解-观察法1 1

1V

2V 1A答案：1欧 答案：5/8欧

电阻皆为1欧，求戴维宁等 效电路的等效电阻

等效电阻的求解-外加电源法1 1 1

1

1 1

is us

u 1V

2u

u

2u

其实就是将独立源置零后通过外加电压源或电流 源，求其电压电流比值(非关联参考方向)

等效电阻的求解-短路电流法Req isc uoc

1

1 1

u 1V

2u isc

戴维宁等效电路的另一种求解方法一步法Req uoc i us

一步法就是

同时求出开路电压和等效电阻 方法： 外加电源(内部独立源保持不动),通过列 方程，得到电源电压和电流的关系式，观察 关系式可同时求出开路电压和等效电阻

戴维宁等效电路的求解-一步法

1

1 1

i us

u 1V

2u

最大功率传输Req uoc

9. 戴维宁等效电路的求解 及其应用

主要内容 戴维宁等效电路的求解方法 最大功率传输

戴维宁等效电路的求解先后求开路电压和等效电阻 开路电压即为开路时的端口电压 等效电阻为独立源置零的等效电阻 等效电阻有三种求解方法： 1. 观察法 2. 外加电源法 3. 短路电流法

开路电压的求解1 1

1V

2V 1A答案：1V

uoc

开路电压的求解

1

1 1

u 1V

2u

uoc

答案：1.25V

等效电阻的求解-观察法1 1

1V

2V 1A答案：1欧 答案：5/8欧

电阻皆为1欧，求戴维宁等 效电路的等效电阻

等效电阻的求解-外加电源法1 1 1

1

1 1

is us

u 1V

2u

u

2u

其实就是将独立源置零后通过外加电压源或电流 源，求其电压电流比值(非关联参考方向)

等效电阻的求解-短路电流法Req isc uoc

1

1 1

u 1V

2u isc

戴维宁等效电路的另一种求解方法一步法Req uoc i us

一步法就是

同时求出开路电压和等效电阻 方法： 外加电源(内部独立源保持不动),通过列 方程，得到电源电压和电流的关系式，观察 关系式可同时求出开路电压和等效电阻

戴维宁等效电路的求解-一步法

1

1 1

i us

u 1V

2u

最大功率传输Req uoc

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“电路分析”课程中含受控源电路的分析

作者：曲晓丽 田葳

来源：《中国电力教育》2013年第28期

摘要：电路分析课程中，含受控源电路的分析和计算是电路分析的难点和重点。由于受控源在电路中具有双重性质，既有电源性质，又有电阻性质，故理解受控源与独立电源的区别是正确分析和处理含受控源电路的关键。根据选择分析方式的不同，适当地处理受控源，则受控源电路的分析将不再是电路分析中的难点。

关键词：电路分析；独立电源；受控源；分析方法

作者简介：曲晓丽（1973-），女，河南洛阳人，河南科技大学电气工程学院，讲师；田葳（1964-），女，河南洛阳人，河南科技大学电气工程学院，副教授。（河南 洛阳 471023） 基金项目：本文系河南科技大学科研基金项目（项目编号：2004QN025）的研究成果。 中图分类号：G642.1 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0078-02

“电路分析”课程是所有电类专业必修的一门专业基础课程。在电路理论中，电源模型分为独立电源和受控电源两类。

电路的等效变化

高中生在处理较复杂的混联电路问题时，常常因不会画等效电路图，难以求出等效电阻而直接影响解题。为此，向同学们介绍一种画等效电路图的方法《快速三步法》。 快速三步法画等效电路图的步骤为：

⑴ 标出等势点。依次找出各个等势点，并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。 ⑵ 捏合等势点画草图。即把几个电势相同的等势点拉到一起，合为一点，然后假想提起该点“抖动”一下，以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻，这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处电流“兵分几路”及与下一个节点的联接关系。

⑶ 整理电路图。要注意等势点、电阻序号与原图一一对应，整理后的等效电路图力求规范，以便计算。

例1、图1所示电路中，R1=R2=R3=3Ω， R4=R5=R6=6Ω，求M、N两点间的电阻。

解：该题是一种典型的混联电路，虽然看上去对称、简单，但直接看是很难认识各个电阻间的联接关系的，因此必须画出等效电路图。下面用快速三步法来解。 1. 在原电路图上标了等势点a、b、c。

2. 捏合等势点画草图。从高电势点M点开始，先把两个a点捏合到一起，理顺电阻，标出电流在a点“兵分三路”，分别经R1、R2、R3流向b点；再捏合三个b点，理顺电阻

针对电网中不同电压等级网络间分析和计算方法复杂,不能进行直接分析与计算的问题,依据电路的网络理论,提出了一种合理想运算放大器的变压器等效电路,采用理想运算放大器实现受控源的方式,建立了变压器工程化模型电路,并对电路的网络方程进行了理论推导和电路的模型进行了仿真。仿真结果表明,该工程化模型不但能模拟等效变压器电路,而且电路方程也满足变压器的网络方程,

维普资讯

第1卷第3 1期20 0 7年 5月

电机与控制学报 ELECTRI M ACHI C NES AND CONTROL

Vo I l No 3 ll . Ma 0 v 2 07

可直接分析与计算的变压器等效电路模型房国志，宋国义 (哈尔滨理工大学测控技术于通信工程学院，黑龙江哈尔滨 10 8 ) 50 0

摘

要：针对电网中不同电压等级网络间分析和计算方法复杂，不能进行直接分析与计算的问题，依

据电路的网络理论，出了一种合理想运算放大器的变压器等效电路，用理想运算放大器实现受控提采源的方式，建立了变压器工程化模型电路，并对电路的网络方程进行了理论推导和电路的模型进行了

仿真。仿真结果表明，该工程化模型不但能模拟等效变压器电路，而且电路方程也满足变压器的网络方程，而在含有变压器的电网中实现了不同电压

专题22 电学之等效电路

一、选择题

1.（2014·辽阳）如图所示，电源电压为12V不变，灯泡L1标有“12V 6W”的字样，灯泡L2标有“2V 1W”的字样，电流表量程为0～3A，滑动变阻器R标有“12Ω 2A”的字样（假设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（ ）

A．闭合S1、S2、S3时，电流表的最小示数是1.5A B．闭合S1、S2，断开S3时，L1的功率为6W

C．只闭合S3，变阻器滑片滑到最右端时，L2正常发光 D．整个电路消耗的最大功率为36W 【答案】ABD

=12V×3A=36W，故D正确。 考点： 电功率、动态电路

2.（2014·铁岭）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R1的滑片向上移动时，以下说法正确的是（ ）

A． B． C． D．

、

示数不变，

示数变大

示数变大 示数变大

示数不变，示数变小，和

示数变大，示数变大，

示数的和不变

【答案】B

考点：欧姆定律、动态电路。

3.（2014·铁岭）如图电路，灯泡标有“12V 6W”，滑动变阻器R1标有“100Ω 1A”，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，只闭合开关S1，S2，滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯正常发光；只闭

《电路与模电》实验报告

实验题目：电压源与电流源的等效变换

姓名： 学号： 实验时间： 实验地点： 指导老师： 班级：

装订线

一、实验目的

1. 掌握电源外特性的测试方法。 2. 验证电压源与电流源等效变换的条件。 二、实验原理

1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内，其内阻很小。故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即认为输出电压不随负载电流而变，其伏安特性V＝f(I)是一条平行于I轴的直线。

同样，一个实际的恒流源在实用中，在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源。

2. 一个实际的电压源（或电流源），其端电压（或输出电流）不可能不随负载而变，因它具有一定的内阻值。故在实验中，用一个小阻值的电阻与稳压源相串联来摸拟一个实际的电压源，用一个大电阻与恒流源并联来模拟实际的电流源。

3. 一个实际的电源，就其外部特性而言，即可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个理想的电压源ES与一个电阻R0相串联的组合来表

《电路与模电》实验报告

实验题目：电压源与电流源的等效变换

姓名： 学号： 实验时间： 实验地点： 指导老师： 班级：

装订线

一、实验目的

1. 掌握电源外特性的测试方法。 2. 验证电压源与电流源等效变换的条件。 二、实验原理

1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内，其内阻很小。故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即认为输出电压不随负载电流而变，其伏安特性V＝f(I)是一条平行于I轴的直线。

同样，一个实际的恒流源在实用中，在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源。

2. 一个实际的电压源（或电流源），其端电压（或输出电流）不可能不随负载而变，因它具有一定的内阻值。故在实验中，用一个小阻值的电阻与稳压源相串联来摸拟一个实际的电压源，用一个大电阻与恒流源并联来模拟实际的电流源。

3. 一个实际的电源，就其外部特性而言，即可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个理想的电压源ES与一个电阻R0相串联的组合来表

实验报告

学生姓名：李泳成 学 号：201200303028 专业班级：电子121 同组者姓名朱广新 欧文康实验类型：√验证 □综合 □设计 □创新 实验日期：2013.05.01 实验成绩： 一、实验目的

1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二、实验原理

1. 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。

戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势US等于这个有源二端网络的开路电压UOC，其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。 诺顿定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流IS等于这个有源二端网络的短路电流ISC，其等效内阻R0定义同戴维南定理。

UOC（US）和R0或者ISC（IS）和R0称为有源二端网络的等效参数。

2. 有源二端网络等效参数的测量方法 （1）开路电压