叠加定理

在线性电路中,任一支路的电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时,在该支路产生的电流(或电压)的代数和。
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  1. 叠加定理只适用于线性电路。
  2. 一个电源作用,其余电源为零。
    1. 电压源为零一短路。
    2. 电流源为零一开路。
  3. 功率不能叠加(功率为电压和电流的乘积,为电源的二次函数)。
  4. 定理定义 - 图2叠加时要注意各分量的参考方向。
  5. 含受控源(线性)电路亦可用叠加,但受控源应始终保留。

齐性原理(定理)

线性电路中,所有激励(独立源)都增大(或减小)同样的倍数,则电路中响应(电压或电流)也增大(或减小)同样的倍数。

  1. 当激励只有一个时,则响应与激励成正比。
  2. 具有可加性

    替代定理

    对于给定的任意一个电路,若某一支路电压为定理定义 - 图3、电流为定理定义 - 图4,那么这条支路就可以用一个电压等于定理定义 - 图5的独立电压源,或者用一个电流等于定理定义 - 图6的独立电流源,或用定理定义 - 图7的电阻来替代,替代后电路中全部电压和电流均保持原有值(解答唯一)。
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    替代前后KCL, KVL关系相同,其余支路的定理定义 - 图9关系不变。用定理定义 - 图10替代后,其余支路电压不变(KVL),其余支路电流也不变,故第k条支路定理定义 - 图11也不变(KCL)。用i ,替代后,其余支路电流不变(KCL),其余支路电压不变,故第k条支路定理定义 - 图12也不变(KVL)。

  3. 替代定理既适用于线性电路,也适用于非线性电路。

  4. 替代后其余支路及参数不能改变。

    戴维南/诺顿定里

    工程实际中,常常碰到只需研究某一支路的电压、电流或功率的问题。对所研究的支路来说,电路的其余部分就成为一个有源二端网络,可等效变换为较简单的含源支路(电压源与电阻串联或电流源与电阻并联支路),使分析和计算简化。戴维宁定理和诺顿定理正是给出了等效含源支路及其计算方法。

    戴维宁定理

    任何一个线性含源一端口网络,对外电路来说,总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换;此电压源的等于外电路断开时端口处的开路电压定理定义 - 图13,而电阻等于一端口的输入电阻(或等效电阻定理定义 - 图14)。
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    定理的应用
  • (1)开路电压定理定义 - 图16的计算
    • 戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开路电压定理定义 - 图17,电压源方向与所求开路电压方向有关。计算定理定义 - 图18的方法视电路形式选择前面学过的任意方法,使易于计算。
  • (2)等效电阻的计算
    • 等效电阻为将一端口网络内部独立电源全部置零(电压源短路,电流源开路)后,所得无源一端口网络的输入电阻。常用下列方法计算:
      • ①当网络内部不含有受控源时可采用电阻串并联和定理定义 - 图19互换的方法计算等效电阻;
      • ②外加电源法(加电压求电流或加电流求电压);
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  • ③开路电压,短路电流法。
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  1. 外电路可以是任意的线性或非线性电路,外电路发生改变时,含源一端口网络的等效电路不变(伏-安特性等效)。
  2. 当一端口内部含有受控源时,控制电路与受控源必须包含在被化简的同一部分电路中。

    诺顿定理

    任何一个含源线性一端口电路,对外电路来说,可以用一个电流源和电阻的并联组合来等效置换;电流源的电流等于该一端口的短路电流,电阻等于该一端口的输入电阻。
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    ①若一端口网络的等效电阻定理定义 - 图24,该一端口网络只有戴维宁等效电路,无诺顿等效电路。
    ②若一端口网络的等效电阻 定理定义 - 图25,该一端口网络只有诺顿等效电路,无戴维宁等效电路。
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