电工教案——线性网络的基本定理(中职教育)

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1、第四章线性网络的基本定理第一节叠加定理学习目标：1.掌握叠加定理的适用范围2.掌握运用叠加定理解题方法重点:1.叠加的概念2.叠加定理的适用范围3.运用叠加定理求各支路电流或电压难点：运用叠加定理求各支路电流或电压一、叠加定理的含义：•定义：在具冇儿个电源的线性电路中，各支路的电流或电压等于各电源单独作用时产牛•的电流或电压的代数和。•适用范围：线性电路。•电源单独作用：不作用的电源除源处理，即理想电压源短路处理，理想电流源开路处理。•仅能叠加电流、电压，是不能叠加功率的。•代数和：若分电流与总电流方向—

2、•致吋，分电流取“+”，反之取“一”。二、证明：如下图所示电路或以两电源作用的单回路为例。【3、、2（九■Dr用节点电压法得:弘4■皿RR=Ry®%".%)丄+丄+丄R-tR-j+RaRJ+RlR.aR

3、R*.T_5-。・八―J_ro_Rgu別皿卫』Rtl®lR^H-R^+R^1g+RJJ一RWn二R1R.s4-R1R34-R

4、R1'"R

5、BLS+RaBLs+R1R1R,%十RRjRj+HjRj+RjK^当USI作用时:R.lRlRs+R3R.b4-R.jBLj:)krD«.1Jr2I*=-Ra+Rj

6、1RiR/RA+BL厲F=Ra+R,1+当US2作用时,RtRs+R/L3+R1R*RtRs4-Rl3R34-RlR,能看出Ii=IS+IT,ii=ij+iJeUS=10V,IS=2A,R1二5例4-1：如下图所示，求各支路电流与U32,已知Q,R2=3Q,R3=3Q,R4=2Q。解：原图可分解为:00R辭==竺=%RjjKR.=-Q图：当Us作用时，88,5・：U,=6.15V叫+rjR4-I$Ra=0=U*J=弋氐4匕氐=-€・15VUi+3lf-2I*=0==21*-31*=0.25VI严K+If=

7、2AB=li+lf=0A第三节戴维南定理与诺顿定理学习目标：1.学握有源二端网络和无源二端网络的概念2.掌握用戴维宁宦理和诺顿定理来求解出某条支路的电流。重点：1.有源二端网络和无源二端网络的概念2.求开路电压和等效电阻3.用戴维宁和诺顿定理来求解除某条支路的电流。难点：求开路电压和等效电阻一、无源线性二端网络的等效电阻：分类：有源二端网络和无源二端网络等效：无源二端网络z■都可等效为一个电阻；有源二端网络叫可等效为个实际电压源，即U■与三】串联组合。如图4-1所示：图4-1二、戴维宁定理：（等效发电机原

8、理）•内容：任何一个线性有源电阻性二端网络％,对以用6与三】串联的电路模犁来替代,且4=%（心开路端电压）；斷二除源后的等效电阻。•等效图为：如上图所示。•对外电路等效，对内电路不等效•应用较广的为求某条支路上的电压电流。•证明:R3T二Si•当$开时，=0=Rt+R?口5出+4氐--Uqc=i—Rq+Usi=*Rr+R爼II(2)当S合时,(3)若用等效:6»i+rbXf==A+^Ri+Ri则(2)、(3)相同，对于线性有源二端网络，戴维宁定理正确。三、计算步骤:•将电路分为两部分，一部分是待求支路，另

9、i部分则是有源二端网络N*;•将皿开路，求％;•将N*屮除源，（理想电压源短路处理，理想电流源开路处理），求等效电阻•将Ug、和待求支路连上，求未知量。例4-2:如下图所示电路，求亠、Uj()US1()□riioUS2UocR2aL]R1DR2令Rib(c)解：电路分成有源二端网络（如虚框所示）和无源二端网络两部分。对于（b）图所示的有源二端网络，则有：1^x1.6+117-130=0"1313975L=—A=113AU„=117+O.6x—=—vfL6*1.68・％一5扎R-+R,r.Us=yt,=24

10、x5=120VP,=51x24=600W冇源二端网络短路四、诺顿定理：川一个电阻Rf与理想电流源E并联组合代替。后得到的电流。如图4-2NaTe1Ri图4-2作业：p63：4-8、4-10>4-14第四节最大功率传输定理学习目标：掌握最大功率传输条件重点：最大功率传输的分析方法及在不同情况下传输条件的运用。难点：解题分析一、电能输送与负载获得最大功率•功率分配：最简单的电路模型为例电源输出功率为p*=u,1Ii则％i,与T成线性关系；三】消耗的功率：p^=I，Rl,"%与I的关系为一开口向上的抛物线；负载

11、消耗的功率：此"卩叫=囚-叩，亠与I的关系为一开口向下的抛物线。•负载获得最人功率的条件:Pl=OfXR■L(BLi+Rj(BL1-Riy+4RlIL1u；3皿时，“最人，3曙应用：如扩音机电路，希望扬声器能获得最人功率，则应选择扬声器的电阻等于扩音机的内阻。■…电阻匹配。例4-3：有一台40W扩音机，其输出电阻为8Q,现有8Q、16W低音扬声器两只,16Q、20W高音扬声器一只，问应如何接？扬声器为什么不能像电灯那样全部并联