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戴维南定理:实用性、使用和限制

关键的外卖

  • 了解戴维宁定理以及它如何可能是有用的

  • 如何计算一个戴维南等效电路

  • 戴维宁定理的局限性

戴维南定理

戴维宁定理是一个有价值的电路的概念和分析方法将一个复杂的电路转换成一个更简单的等效电路。这个定理:

任何线性电路包含几个电压和电阻可以取而代之的是一个电压串联一个电阻连接在整个负载。


换句话说,任何电路组成的纯粹的被动元件(电阻、电容和电感)可以简化为一个等价的二端电路连接到负载电阻。

更多关于戴维宁定理

戴维宁定理尤其有用完成电路分析电池或电力系统除了其他互连电阻电路,会影响相邻电路的一部分。这个毗邻的部分可以负载电阻或其他电路网络。

戴维宁电路可以在任意两个计算节点的电路。等效发电机电压源的电路由VTH和戴维南等效电阻RTH(或ZTH对于电容器+电感存在)。VTH获得终端开路的a - b和RTH获得与所有电压源取而代之的是短裤。

戴维南等效电路计算

节点之间的戴维南等效电路,a和B,任何复杂的“广泛”被动的元素组成的网络可以取代一个等效电阻RTH和电压VTH。RTH源电阻回顾到电路,而VTH是在终端开路电压。计算戴维南电路完成如下:

  1. 如果它存在,删除负载电阻的电路,在感兴趣的终端。

  2. 确定端电压;这是VTH。你可以通过任何电路分析方法(系列电路定律、欧姆定律、基尔霍夫电压定律)。

  3. 找到戴维南等效电阻RTH通过做空所有源和开路电压电流源。使用法律在串联和并联电阻来实现一个等效电阻。

    1. 对于无功元件(电感和电容),利用这些元素的简化技术最终实现一个复杂的阻抗(电阻和电抗)。

  4. 创建一个与你的戴维南电路电压源VTH与戴维南等效串联电阻RTH。这是你的戴维南等效电路。

重要的是要注意,戴维南源和电阻的电压和电阻数据不对应于任何实际组件从原来的电路。戴维宁定理确定发生了什么是非常有用的一个跨终端电阻网络- a和b,这取决于两个节点中选择电路、戴维南等效电路将是不同的。换句话说,有一个戴维南等效电路(V的值TH和RTH)对于复杂电路给定的两个特定的节点,不仅整个电路。

戴维宁定理的优点

戴维宁定理分析电路特别有用通过删除原始电路的负载电阻和简化。重新连接负载电阻后,任何后来的计算都可以进行整个网络简化电路

如果正确地导出,戴维南电路将行为与原始电路相同。两个指定端口间的负载将无法区分原始网络和戴维南等效电路

在分析电力系统和其他电路负载电阻器受到改变,知道戴维南等效电压和电阻很容易通过负荷计算当前,进一步简化分析。

戴维宁定理的局限性

戴维宁定理只适用于特定情况下,给定的限制。

  • 戴维宁定理是适用的只对线性电路,例如,只有被动的电阻、电感和电容。戴维宁定理并不是适用于非线性设备如二极管和晶体管。

  • 戴维南等效只有电流-电压特性的角度加载指定节点(a - b)。

  • 戴维南电路功耗的不一定是一样的系统。也就是说,终端之间的外部电阻功率耗散的a - b是一样的,不管电路是如何实现的。

戴维宁定理是一个伟大的电路分析工具来减少复杂电网络到单个电压和电阻。当回顾从终端a - b,简化电路电一样表现为复杂的电路它取代——相同的电流-电压关系。

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