等效电源定理例题 等效电源定理及其使用

段清

摘 要：等效电源定理是《电工根底》中的重要理论，常用来剖析含源电路负载的呼应功能，因为概念笼统，杂乱难明，许多学生了解不透，做题常常犯错，为此本文就定理的适用场合及参数的测验办法进行了详细论说，并经过实例阐明晰详细使用，以期加深对概念的了解，提高理论联系实践的才能。

要害词：含源电路 开路电压 短路电流 网络方程 最大功率

一、等效电源定理的课程位置

实践电路纷冗杂乱，并不能彻底用简略的串并联电路进行等效，在核算杂乱含源电路各支路电量巨细时，若选用支路电流，网孔电流及节点电位等网络方程法进行参量的求解，当支路，回路及节点数目较多时，列写的方程数目较多，求解作业量较大，而且当电路的外接负载发生变化，有必要从头列写方程，求解进程非常冗杂，关于这种景象，能够将待求支路与原电路断开，使用等效电源定理将去除待求支路的含源电路简化为实践电压源形式或电流源形式，然后将简化为电源形式的电路与待求支路相连，经过这种办法能够敏捷获取所求参数，因而等效电源定理是剖析和核算线性含源电路参数的法宝，也是电路理论中的重要定理。

二、等效电源定理

以下是等效电源定理的文字表述：线性有源的二端网络，不论内部结构怎么杂乱，总能够用实践电源形式来替代，因为电源形式有两种，一种为实践电压源形式，另一种为实践电流源形式，当杂乱的含源电路用电压源形式等效时即为戴维南定理，用电流源形式化简时对应诺顿定理，因而等效电源定理包含戴维南和诺顿两种

形式。

图1 等效电源定理对应的电路

三、等效电源定理参数测验办法

当含源电路用戴维南定理和诺顿定理进行化简时，怎么获取开路电压，短路电流及电源内阻成为等效改换的要害，下面经过仿真实例阐明对应电路参数测验的办法

由R1，R2，R3及两个直流电源组成的电路，为了丈量R3支路电流的巨细，首先在仿真作业区创立电路，并将电流表接入待测支路，经过电流表的示值，得知R3支路实践电流为0.998mA，如图2

所示。

为了测試等效电源对应参数的巨细，将待求支路移除，用电压表测出开路电压为19.901V，详细如图3所示，然后将含源电路除源，测得等效电源的内阻为5KΩ，仿真成果如图4所示，最终将含源电路用戴维南定理等效，并将移除的R3支路与等效的戴维南电路串联，从指示器材库中拖取电流表串入回路，由图5电流表的示数可知，经戴维南定理化简后，等效电路的电流巨细与原电路相同；含源电路若用诺顿定理等效，在负载断开的两点有必要接入电流表，图6标明短路电流为4mA，依据以上成果，将4mA电流源与5KΩ电阻并联，组成诺顿等效电路，接入待测支路，构建图7的丈量回路，负载支路串接的电表，显现了待求电流的巨细，成果与实践值迫临。

四、等效电源定理的使用

1.断定二极管的作业状况

戴维南及诺顿定理的适用场合是线性有源二端网络 ，当含源线性网络与非线性元件相连时，能够运用等效电源定理将线性网络转化为实践电源形式，以此断定非线性器材的作业状况，现以图8为例进行阐明，图8电路除了二极管以外，均为线性元件，为了断定二极管的导通、截止状况，将其从原电路中移除，依据叠加定理核算A，B两头的开路电压，对应算式及核算成果为：

将二端线性网络的电压源短路，电流源开路，求得含源电路的内阻为6.6Ω，画出戴维南仿真电路，并接回二极管，组成图9所示单网孔回路，经过调查发现二极管处于反偏状况，所以不亮，若其它条件不变，要让二极管发光，只需将原电路中二极管的衔接方向倒置即可，图10的仿真作用验证了以上定论。endprint