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什么是戴维南的定理(戴维南定理概要)

2024-11-29 19:50:03科技帅气的蚂蚁
戴维宁定理是一种解析方法,用于将复杂电路转化为简单的等效电路,等效电路由单个电阻与电源电压串联组成。在前三个教程中,我们学习了使用

什么是戴维南的定理(戴维南定理概要)

戴维宁定理是一种解析方法,用于将复杂电路转化为简单的等效电路,等效电路由单个电阻与电源电压串联组成。

在前三个教程中,我们学习了使用Kirchhoff 电路定律,网格分析和最终节点分析来解决复杂电路。但是还有更多电路分析定理从中选择,可以计算出电路中任意一点的电流和电压。在本教程中,我们将看看一个更常见的电路分析定理已经发展(基尔霍夫定理)、戴维宁定理。

戴维宁定理指出任何具有多个电压和电阻的线性电路都可以与单个电压和单个电阻串联连接到负载。换句话说,无论多复杂,任何电路都可以简化为等效二端电路,只是一个恒压源串联一个电阻(或阻抗)接在负载上,如下图。/p

大卫定理在电源或电池系统及其它互连电阻电路的电路分析中特别有用,它会影响电路的相邻部分。

戴维宁等效电路

负载R L,任何复杂单端口由多个电阻电路元件和能源组成的网络可以使用一个等效电阻Rs和一个等效电压VS,Rs是追溯到电路的源电阻值,Vs是终端的开路电压。

例如,考虑上一节中的电路。

首先,为了分析电路,我们必须移除连接到AB端的中央40负载电阻,并移除与电压源相关的任何内阻。这可以通过短路连接到电路的所有电压源来实现,即v=0,或者打开任何连接的电流源,使i=0。原因是我们希望有一个理想的电压源或理想的电流源来进行电路分析。

通过计算等效电阻Rs的值,可从端子A和b查看总电阻,所有电压源均被短路。然后我们得到下面的电路。

求等效电阻(Rs)

当a端和b端之间存在开路时,电压Vs定义为a端和b端。也就是说,负载电阻R L没有连接。

求等效电压(Vs)

现在我们需要将两个电压重新连接回电路,在V S=V AB的环路中流动的电流计算如下:

这两个电阻的电流为0.33安培(330mA),因此20电阻或10电阻上的压降可计算如下:

v AB=20-(20x 0.33安培)=13.33伏。

或者

AB=10(10x 0.33安培)=13.33伏,相同。

然后戴维宁的等效电路将包括一个6.67的串联电阻和一个13.33v的电压源,将40电阻连接回电路后,我们得到:

流经电路的电流如下:

这又是0.286安培的相同值。我们发现基尔霍夫之前电路分析教程中的s电路定律。

戴维宁定理可以作为另一种电路分析方法,特别是在复杂电路的分析中。它由一个或多个电压或电流源和电阻组成,通常以并联和串联方式排列。

虽然戴维宁电路定理在数学上可以用电流和电压来描述,它不如大型网络中的电网电流分析或节点电压分析。因为在任何戴维南练习中通常都需要网格或节点分析,所以也可以从头开始使用。然而,戴维宁的等效电路晶体管、电池和其他电压源在电路设计中非常有用。

戴维安定理综述

我们在这里看到戴维宁定理是另一种类型的电路分析工具,可用于将任何复杂的电网络简化为由单个电压源Vs与单个电阻Rs串联组成的简单电路。

从端子A和B往回看,这个单个电路的行为与它所取代的复杂电路完全相同。也就是AB端子的iv关系是一样的。

利用戴维宁定理求解电路的基本步骤如下:

1。拆卸负载电阻R L或相关部件。

2.通过短路所有电压源或断开所有电流源找到R S。

3.通过常用的电路分析方法求V S。

4。求流经负载电阻R L的电流。

在下一个教程中,我们将看看诺顿定理,该定理允许由线性电阻和源组成的网络由等效电路表示,其中单个电流源与单个源电阻并联。