第18练 戴维宁定理 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第18练，内容为：戴维宁等效电压、等效电阻求解及有源二端网络计算。 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第18练 戴维宁定理 一、单项选择题 1. 实验测得某线性有源二端网络的开路电压为6V，短路电流为2A，当外接一只可变电阻时，它能从二端网络中获得的最大功率是（ ） A. 12W B. 3W C. 6W D. 9W 【答案】B 【解析】根据戴维南定理，线性有源二端网络可等效为电压源 与电阻 串联。开路电压 V，短路电流 A，因此等效电阻 。负载获得最大功率的条件是 RL=，此时最大功率为 3 W，所以选 B。 2. 如图所示电路，已知，，则和I取值分别为（ ） A. 1V，5A B. ，5A C. 1V， D. ， 【答案】A 3. 一有源二端网络的开路电压为16V，短路电流为2A，则负载可获得的最大功率是（ ） A. 32W B. 16W C. 8W D. 4W 【答案】C 【解析】1. 首先明确最大功率传输定理： - 对于一个含有独立电源、线性电阻和线性受控源的一端口网络，当所接负载电阻RL等于该一端口网络的戴维南等效电阻Req时，负载可获得最大功率，且最大功率Pmax=，其中Uoc是一端口网络的开路电压。 2. 然后求该有源二端网络的戴维南等效电阻Req： - 已知开路电压Uoc=16V，短路电流Isc=2A。 - 根据戴维南等效电阻的定义Req=，将Uoc=16V，Isc=2A代入可得Req=。 3. 最后求负载RL可获得的最大功率Pmax： - 由最大功率传输定理Pmax=，将Uoc=16V，Req=8Ω代入。 - Pmax=8W。 故本题答案为8W。 4. 戴维南等效电路与原网络的等效关系是（ ） A. 对内电路等效 B. 均不等效 C. 对内、外电路均等效 D. 对外电路等效 【答案】D 【解析】戴维南等效电路是在端口处用一个理想电压源与一个串联电阻替代原有源二端网络。替代后，对端口外接的任意负载而言，端口电压和端口电流关系与原网络相同，因此戴维南等效电路与原网络是对外电路等效，选 B。 二、填空题 5. 戴维宁定律是一种______方法，适用于复杂电路的简化分析。 【答案】简便 【解析】戴维宁定律是一种简便而有效的方法，能够简化复杂电路的分析过程，常用于工程中的电路设计和故障诊断。 6. 如图（a）所示，N为线性有源二端网络，测得A、B之间的电压为9V，外电路按图（b）连接后，测得电流1A。则当阻值9Ω的负载接到该有源二端网络时，流过负载的电流为______。 【答案】0.9A 【解析】图a可以等效为一个正极在上的9V的电压源和电阻R的串联，所以按顺时针对b图列KVL得 -9+I×5+I×3+I×R=0 I=1A 所以R=1Ω 阻值9Ω的负载接到该有源二端网络时，等效为 7. 二端网络是指一个电路中只有______个端口。 【答案】两 【解析】二端网络是指一个电路中只有两个端口。 8. 一个由若干个电阻组成的无源二端网络，可以等效成一个电阻，这个电阻称为该二端网络的______，即从两个端点看进去的总电阻。 【答案】输入电阻 【解析】无源二端网络从端口看进去，可以用一个等效电阻来表示。该等效电阻反映了网络端口对外呈现的总电阻，称为该二端网络的输入电阻。因此填“输入电阻”。 三、计算题 9. 在直流有源二端网络中，端口为a、b，b端接地。网络包含两条并联支路：第一条支路由电阻和理想电压源E串联组成，为6 Ω，E为24 V，电压源正端接近a端；第二条支路为电阻，为12 Ω。现将负载电阻RL为8 Ω接在a、b两端。求：（1）该有源二端网络的戴维宁等效电压；（2）戴维宁等效电阻；（3）负载电流；（4）负载两端电压；（5）负载消耗的功率。 【答案】（1）戴维宁等效电压为16 V。（2）戴维宁等效电阻为4 Ω。（3）负载电流为1.33 A。（4）负载两端电压为10.67 V。（5）负载消耗的功率为14.22 W。 【解析】（1）开路时，与分压，16 V。（2）电压源短路，、并联，。（3）IL=1.33 A。（4）UL=ILR_L=10.67 V。（5）PL=I_14.22 W。 四、简答题 10. 有源二端网络 N 的端口为 a、b。网络由一个 18 V 直流电压源、一个串联电阻 和一个并联在端口 a、b 之间的电阻 组成，电压源正极经 接端口 a，负极接端口 b。要求：（1）简述戴维宁等效电路的组成及等效电压、等效电阻的求解方法。（2）求网络 N 的戴维宁等效电压 和等效电阻 。（3）在端口 a、b 之间接入负载电阻 ，求负载电流和负载两端电压。 【答案】（1）戴维宁等效电路由一个理想电压源 与一个串联电阻 组成。 等于二端网络开路时端口的电压；求 时，将独立电压源短路、独立电流源开路，再求端口等效电阻。（2）开路时，端口电压为\[Uth=18\times\frac{3}{6+3}=6\ V\]将电压源短路后，\[Rth=R1\parallel R2=\frac{6\times3}{6+3}=2\ Ω\]（3）负载电流为\[IL=\frac{Uth}{Rth+RL}=\frac{6}{2+4}=1\ A\]负载电压为\[UL=ILR_L=1\times4=4\ V\] 【解析】（1）戴维宁定理将有源二端网络等效为电压源与电阻串联，关键是分别求出开路电压和去源后的端口电阻。（2）利用分压公式和并联电阻公式求得 与 。（3）负载接入后，利用戴维宁等效电路中的串联分压关系计算。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第18练，内容为：戴维宁等效电压、等效电阻求解及有源二端网络计算。 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第18练 戴维宁定理 一、单项选择题 1. 实验测得某线性有源二端网络的开路电压为6V，短路电流为2A，当外接一只可变电阻时，它能从二端网络中获得的最大功率是（ ） A. 12W B. 3W C. 6W D. 9W 2. 如图所示电路，已知，，则和I取值分别为（ ） A. 1V，5A B. ，5A C. 1V， D. ， 3. 一有源二端网络的开路电压为16V，短路电流为2A，则负载可获得的最大功率是（ ） A. 32W B. 16W C. 8W D. 4W 4. 戴维南等效电路与原网络的等效关系是（ ） A. 对内电路等效 B. 均不等效 C. 对内、外电路均等效 D. 对外电路等效 二、填空题 5. 戴维宁定律是一种______方法，适用于复杂电路的简化分析。 6. 如图（a）所示，N为线性有源二端网络，测得A、B之间的电压为9V，外电路按图（b）连接后，测得电流1A。则当阻值9Ω的负载接到该有源二端网络时，流过负载的电流为______。 7. 二端网络是指一个电路中只有______个端口。 8. 一个由若干个电阻组成的无源二端网络，可以等效成一个电阻，这个电阻称为该二端网络的______，即从两个端点看进去的总电阻。 三、计算题 9. 在直流有源二端网络中，端口为a、b，b端接地。网络包含两条并联支路：第一条支路由电阻和理想电压源E串联组成，为6 Ω，E为24 V，电压源正端接近a端；第二条支路为电阻，为12 Ω。现将负载电阻RL为8 Ω接在a、b两端。求：（1）该有源二端网络的戴维宁等效电压；（2）戴维宁等效电阻；（3）负载电流；（4）负载两端电压；（5）负载消耗的功率。 四、简答题 10. 有源二端网络 N 的端口为 a、b。网络由一个 18 V 直流电压源、一个串联电阻 和一个并联在端口 a、b 之间的电阻 组成，电压源正极经 接端口 a，负极接端口 b。要求：（1）简述戴维宁等效电路的组成及等效电压、等效电阻的求解方法。（2）求网络 N 的戴维宁等效电压 和等效电阻 。（3）在端口 a、b 之间接入负载电阻 ，求负载电流和负载两端电压。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $