2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路诺顿定理

电路诺顿定理 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 电路诺顿定理 任何一个有源二端线性网络都可以用一个电流为IS的理想电流源和内阻 R0 并联的电源来等效代替。 等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。 等效电源的电流 IS 就是有源二端网络的短路电流，即将 a 、b两端短接后其中的电流。 等效电源 R0 RL a b + U – I IS 有源 二端 网络 RL a b + U – I 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 解：(2) 求等效电源的内阻R0 除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路） 例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4， R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。 E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b R2 R1 a b R0 从a、b两端看进去， R1 和 R2 并联 求内阻R0时，关键要弄清从a、b两端看进去时各电阻之间的串并联关系。 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 解：(3) 画出等效电路求电流I3 例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4， R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。 E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b E R0 + _ R3 a b I3 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 例2： 已知：R1=5 、 R2=5  R3=10 、 R4=5  E=12V、RG=10  试用戴维宁定理求检流计中的电流IG。 有源二端网络 E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 解: (1) 求开路电压U0 E U0 + – a b – + R3 R4 R1 R2 I1 I2 E' = Uo = I1 R2 – I2 R4 = 1.2  5V–0.8  5 V = 2V 或：E' = Uo = I2 R3 – I1R1 = 0.8 10V–1.2  5 V = 2V (2) 求等效电源的内阻 R0 R0 a b R3 R4 R1 R2 从a、b看进去，R1 和R2 并联，R3 和 R4 并联，然后再串联。 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 6 解：(3) 画出等效电路求检流计中的电流 IG E' R0 + _ RG a b IG a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 例1： 已知：R1=5 、 R2=5  R3=10 、 R4=5  E=12V、RG=10  试用诺顿定理求检流计中的电流IG。 有源二端网络 E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 解: (1) 求短路电流IS R =(R1//R3) +( R2//R4 ) = 5. 8 因 a、b两点短接，所以对电源 E 而言，R1 和R3 并联，R2 和 R4 并联，然后再串联。 E a b – + R3 R4 R1 R2 I1 I4 IS I3 I2 I IS = I1 – I2 =1. 38 A– 1.035A=0. 345A 或：IS = I4 – I3 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 (2) 求等效电源的内阻 R0 R0 a b R3 R4 R1 R2 R0 =(R1//R2) +( R3//R4 ) = 5. 8 (3) 画出等效电路求检流计中的电流 IG R0 a b IS RG IG 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 U1 + _ U1 U2 I2 I1=0 (a)VCVS + - + -  I1 (b)CCVS + _ U1=0 U2 I2 I1 + - + - 四种理想受控电源的模型 (c) VCCS gU1 U1 U2 I2 I1=0 + - + - (d) CCCS  I1 U1=0 U2 I2 I1 + - + - 电压控制电压源 电流控制电压源 电压控制电流源 电流控制电流源 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 $