内容正文:
四川省(对口招生)电子信息类《电工技术基础与技能》
知识点讲解
考点11 戴维宁定理
【考情分析】
本专题是电子信息类专业考试的高频难点考点,在高职单招、中职升高职联考及电子信息类专业技能高考中必考。考查形式以单选题、判断题、计算题为主,侧重戴维宁定理的理解、两步等效变换计算,是复杂电路求某一支路电流/电压的首选方法,属于必拿分题型。
考纲解读
1
了解二端网络与有源二端网络
2
理解戴维宁定理,分析两个网孔的直流电流
【基础知识】
一、戴维宁定理
任何一个线性有源二端网络,对外电路来说,都可以等效为一个理想电压源 UOC与一个内阻 R₀串联的电路。
二、基本概念
1. 有源二端网络:有两个出线端,且内部含电源的电路。
2. 无源二端网络:有两个出线端,内部无电源,只有电阻等无源元件。
3. 电源置零:电压源短路,电流源开路。
三、标准解题步骤
1. 断开待求支路,留下有源二端网络。
2. 求开路电压UOC:用基尔霍夫定律、分压 / 分流公式计算端口电压。
3. 求等效内阻R₀:将网络内电压源短路、电流源开路,计算端口等效电阻。
4. 画等效电路:UOC与R₀串联,再接回待求支路。
5. 计算结果:用欧姆定律求支路电流 / 电压。
四、注意
1. 只需求某一条支路的量时,优先用戴维宁定理。
2. 内阻计算:串联相加、并联“积比和”,电源必须先置零。
3. 开路电压方向要与等效电源方向一致。
例题1. 如图所示电路 ,二端网络等效电路的参数分别为 ( )
A.8 V;7Ω B.12 V;16Ω C.10 V;2Ω D.6 V;8.5Ω。
【解析】12 V电源和两个5Ω的电阻组成独立回路,流过5Ω电阻的电流为1.2A ,所以U=1.2×5=6V,将12V电源置O后的等效电阻为两个5Ω电阻并联再和6Ω电阻串联,故等效电阻为8.5Ω。
例题2. 如图所示电路,将图(a)中的虚线框部分等效为图(b)中的虚线框部分的电流源模型,则其中的R0等于 ( )
A. 1Ω B. 2Ω C. 4Ω D. 6Ω
【解析】将图(a)中的虚线框内电源置0后,两个2Ω的电阻并联等效为1Ω,故图(b)中的虚线框内电流源的内阻为1Ω
例题3. 用戴维宁定理等效变换时,有源二端网络可等效为( )
A. 理想电压源串联内阻 B. 理想电流源并联内阻
C. 理想电压源并联内阻 D. 理想电流源串联内阻
【解析】戴维宁等效是电压源串联内阻。
例题4. 求戴维宁等效内阻时,电压源应( )
A. 开路 B. 短路 C. 保持不变 D. 串联电阻
【解析】电压源短路,电流源开路。
例题5. 某有源二端网络开路电压为 12V,等效内阻为 3Ω,接 6Ω 负载时,负载电流为( )
A. 4A B. 2A C. 1.33A D. 1A
【解析】I=UOC/(R₀+R)=12/(3+6)=1.33A。
【参考答案】 D A A B C
【高考题实战】
真题1(2021 高考 单选)戴维宁定理的等效对象是( )
A. 无源二端网络 B. 线性有源二端网络
C. 单个电阻 D. 单个电源
真题2(2024 单招 单选)求戴维宁等效电阻时,内部电流源应( )
A. 短路 B. 开路 C. 保留 D. 串联
真题3(2024 单招 单选)电路只需要求某一条支路电流,优先选用( )
A. 支路电流法 B. 戴维宁定理 C. 欧姆定律 D. 电阻串并联
真题4(2023 高考 单选)戴维宁等效电压等于原二端网络的( )
A. 短路电流 B. 开路电压 C. 等效内阻 D. 电源电压
真题5(2022 高考 单选)关于戴维宁定理,下列说法错误的是( )
A. 适用于线性电路 B. 可等效为电压源串联电阻
C. 求内阻时电源置零 D. 适用于非线性电路
定律
真题2(2024单招 单选)某电路有 5 条支路、3 个节点,需列独立 KVL 方程数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
真题3(2024单招 单选)用支路电流法时,支路电流参考方向( )
A. 必须与实际方向一致 B. 可任意设定
C. 只能顺时针 D. 只能逆时针
真题4(2023高考 单选)基尔霍夫电压定律适用于电路的( )
A. 节点 B. 支路 C. 闭合回路 D. 导线
真题5(2022高考 单选)关于支路电流法,下列说法错误的是( )
A. 以支路电流为未知量 B. 需联立 KCL、KVL 方程
C. 参考方向不可任意设 D. 可求解支路电压
真题6(2024单招 单选)电路如图1所示,下面哪个选项是其戴维宁等效电路( )
【参考答案】 B B B B D B
【模拟演练】
一、单选题
1.如图所示的二端网络可以等效为 ( )
A.一个 8 V 的理想电压源与一个8Ω的内阻的串联组合
B.一个 16 V 的理想电压源与一个 4 Ω的内阻的串联组合
C.一个 2 A 的理想电流源与一个4 Ω的内阻的并联组合
D.一个 4 A 的理想电流源与一个8Ω的内阻的并联组合
2.如图所示电路,a、b两端的开路电压Uab和等效电阻 Rab分别为( )
A.32V;15Ω B.30V;0.88Ω C.28V;8.88Ω D.15V;8Ω
3.如图(a)所示,N为线性有源二端网络,测得A、B两点间的开路电压为9V,外电路按图(b)连接后,测得电流为1A,则N等效成电压源的参数分别为( )
A.8V;1Ω B. 9V;1Ω C. 9V;2Ω D.10V;1Ω
4.图所示为一个有源二端网络,已知E1=E2=E3=10V,R1=R2=R3=6Ω,则开路电压 UAB和等效电阻 RAB分别为 ( )
A. 30V;2Ω B. 10V;9Ω C. 10V;12Ω D. 30V;0
5.如图所示电路,方框A为有源二端网络,当a、b两点间接入电压表时,其读数为100V,当a、b两点间接入10Ω电阻时,测得电流为5A,则a、b两点间的开路电压Uab和等效电阻Rab分别为( )
A. 100V;10Ω B. 200V;10Ω C. 100V;20Ω D. 200V;20Ω
6.如图所示电路,a、b两点间的等效电阻Rab为 ( )
A. 2.5Ω B. 3Ω C. 3.5Ω D. 6Ω
7.下列适合用戴维宁定理的是( )
A. 求整个电路所有电流 B. 求某一条支路电流
C. 求电阻功率 D. 求电源电压
8.电源置零是指( )
A. 电压源短路,电流源开路 B. 电压源开路,电流源短路
C. 全部短路 D. 全部开路
9.戴维宁等效电路的内阻由( )得到
A. 有源网络直接计算 B. 无源化后计算端口电阻
C. 开路电压除以短路电流 D. 任意选取
10.用戴维宁定理时,首先应( )
A. 求开路电压 B. 断开待求支路
C. 求等效内阻 D. 画等效电路。
【参考答案】B C B D A C B A B B
二、判断题
1. 戴维宁定理可以用于非线性电路。( )
2. 求等效内阻时,电压源应短路处理。( )
3. 开路电压越大,戴维宁等效电压越大。( )
4. 求某一支路电量时,优先用支路电流法。( )
5. 有源二端网络必须是线性的。( )
【参考答案】× √ √ × √
三、分析计算题
1. 应用戴维宁定理将图中的电路分别等效为等效电压源。
【参考答案】
(a)图
Rab=2Ω,Uab=2×1-4=-2V
(b)图
Rab =2Ω,Uab =2×2+10=14V
(c)图
Rab=2Ω,Uab=2×2+10=14V
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