西門子CPU模塊6ES7315-7TJ10-0AB0

現(xiàn)將應(yīng)用戴維南定理求解電路的步驟歸納如下：

（1）將待求支路從原電路中移開(kāi)，求余下的有源二端網(wǎng)絡(luò)NS的開(kāi)路電壓Uoc；

（2）將有源二端網(wǎng)絡(luò)NS變換為無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)N0，即將理想電壓源短路，理想電流源開(kāi)路，內(nèi)阻保留，求出該無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)N0的等效電阻Req；

（3）將待求支路接入理想電壓源Uoc與電阻Req串聯(lián)的等效電壓源，再求解所需的電流或電壓。

溫馨提示：

戴維南定理只適用線性電路的等效，不適用于非線性電路等效，但對(duì)負(fù)載不作限制；

在一般情況下，應(yīng)用戴維南定理分析電路，要畫出三個(gè)電路，即求Uoc電路、求Req電路和戴維南等效電路，并注意電路變量的標(biāo)注。

例題

求圖(a)所示二端網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路。

解：在圖上標(biāo)出二端網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓Uoc的參考方向，用疊加定理求得Uoc為

將二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的2A電流源和4e－αtA電流源分別用開(kāi)路代替，10V電壓源用短路代替，得到圖（b）電路，由此求得戴維南等效電阻為 Req=10+5=15Ω

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1、對(duì)任何一個(gè)線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，如圖1(a)，根據(jù)戴維南定理，可以用圖l(b)所示電路代替。其等效條件是：U_oc是含源一端口網(wǎng)絡(luò)C、D兩端的開(kāi)路電壓；電阻R_i是把含源一端口網(wǎng)絡(luò)化成無(wú)源網(wǎng)絡(luò)后的入端電阻。

(a)含源一端口網(wǎng)絡(luò)                (b)用戴維南定理等效替代  

圖1等效電源定理

    用等效電路替代一端口網(wǎng)絡(luò)的等效性，在于保持外電路中的電流和電壓不變，即替代前后兩者引出端鈕間的電壓相等時(shí)。流出(或流入)引出端鈕的電流也必須相等(伏安特性相同)。

    2、含源一端口網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓的測(cè)量方法--直接測(cè)量法：

當(dāng)含源一端口網(wǎng)絡(luò)的人端等效電阻R_i與電壓表內(nèi)阻R_V相比可以忽略不計(jì)時(shí)，可以直接用電壓表測(cè)量其開(kāi)路電壓U_oc。   

3、一端口網(wǎng)絡(luò)人端等效電阻R_i的實(shí)驗(yàn)求法：

    入端等效電阻R_i，可根據(jù)一端口網(wǎng)絡(luò)除源(電壓源短路、電流源開(kāi)路，保留內(nèi)阻)后的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)通過(guò)計(jì)算求得，也可通過(guò)實(shí)驗(yàn)的辦法求出。

  ①測(cè)量含源一端口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓U_oc和短路電流I_sc，則R_i=U_oc/I_sc。

②將含源一端口網(wǎng)絡(luò)除源，化為無(wú)源網(wǎng)絡(luò)P，然后按圖2接線，測(cè)量U_s和I，則R_i=U_s /I

③對(duì)純電阻電路，除源后可用萬(wàn)用表直接測(cè)量。

圖2 測(cè)量一端口無(wú)源網(wǎng)絡(luò)入端電源                    圖3

4、最大功率傳遞的研究

在實(shí)際問(wèn)題中，有時(shí)需要研究負(fù)載在什么條件下能獲得最大功率。這類問(wèn)題可以

歸結(jié)為一個(gè)一端口向負(fù)載輸出功率的問(wèn)題。根據(jù)戴維南定理，最終可以簡(jiǎn)化為圖3所示的電路來(lái)進(jìn)行研究。圖中為等效電源的電壓向量（即一端口的開(kāi)路電壓向量），Z₁=R₁+jX₁為戴維南等效阻抗，Z₂=R₂+jX₂為負(fù)載的等效阻抗。

根據(jù)上述的等效電路，負(fù)載吸收的功率為

         P=

從上式可以看出，獲得最大功率的條件要根據(jù)允許改變那些參數(shù)而定。一般來(lái)講，U_S ，R₁和X₁ 是不變的，若R₂，X₂均能隨意改變，此時(shí)獲得最大功率的條件是：

可得：

這一條件稱為最佳匹配，此時(shí)的最大功率為

       P=