z 由圖2-39可知3Ω電阻器沒有工作,因此流過6Ω電阻器的電流為:
I1=36/(12+6)=2[A]
今考慮9A電流源的工作,此時電路如圖2-40所示。圖2-40 只考慮9A電流源 的情形,由分流器法則可知流過6Ω電阻器的電流為:
I2=9×[12/(12+6)]=6[A]
因此流經6Ω電阻器之總電流為:
I=I1+I2=2+6=8[A]
例2-15(續)
z
所消耗的功率為:P=I2R=(8)2×6=384[W]
z
若以重疊原理來計算功率,則 P1=I2R=(2)2×6=24[W]P2=I2R=(6)2×6=216[W]
而 P’=P1+P2=24+216=240[W] ≠ 384[W]
z
因為實際上總功率為:P=I2R=(I1+I2)2R=I12R+2I1I2R+I22R[W]
與P’=(I12R+I22R)相差2I1I2R的大小。
z
以本例題為例2I1I2R=2×2×6×6=144[W]
恰巧等於P與P’之差 384-140=144[W]
戴維寧與諾頓等效電路
z
所謂戴維寧等效電路,是將圖2-41電路,除了RL以外電路其餘部分 以圖2-42的電路來替代,其中VT稱為戴維寧電壓,它等於將RL移走 後存在於電路ab兩端的開路電壓;而Req等於當RL移走後,將所有 電源視為零時由ab兩端看入電路所求得到的等效電阻,亦稱為戴維 寧等效電阻RTh。戴維寧與諾頓等效電路
z
以圖2-43的電路來說明戴維寧等效電路的求法。此一電路的負載為 RL=5Ω,因此所要求的部分是由ab端往左方看入電路的部分。圖2-43 以戴維寧等效電路來替代ab端往左方看入電路的部分
首先將RL移走使ab兩點之間成為開路,求此兩點之間的開路電壓。
因有三個電源存在,所以必須採用重疊原理,首先使電流源為零,
亦即使它開路,此時電路呈現兩個電壓源(50V及10V)以及三個電阻 器(10Ω、10Ω及20Ω)串聯的情形,由此可知通過20Ω電阻器的電流 為:IV=(50-10)/(10+10+20)=1[A]
戴維寧與諾頓等效電路
z
然後將電壓源關閉,亦即是使它們短路,單獨由電流源 (1.5A)所產生而流過20Ω電阻器的電流為:因此流過20Ω電阻器的總電流為:
I=I
V
+II
=1+0.375=1.375[A]] A [ 375 .
0 10
1 20
10 1
20 10
1 5
. 1
I
I=
+ +
× +
=
戴維寧與諾頓等效電路
z
在求等效電阻時,首先使所有的電源為零,使電路如圖2-44所示。z
由ab兩點看入的等效電阻為:z
因此所得到的戴維寧等效電路如圖2-45所示,它是由一個27.5V的 電壓源以及一個10Ω電阻器串聯所成。圖2-44 將電源關閉所得到的結果 圖2-45 戴維寧等效電路
] [ 10 20
20 )
10 10
( 20 R
R
Th=
eq= + = = Ω
戴維寧與諾頓等效電路
z
諾頓等效電路與戴維寧等效電路為對偶關係,戴維寧等效電路是等 效電壓源與等效電阻器串聯,而諾頓等效電路是以等效電流源與等 效電阻器並聯所形成。z
諾頓等效電路電流源的電流等於負載兩端點短路時通過短路導體之 短路電流,而並聯等效電阻RN與戴維寧等效電阻RTh相同。z
若將戴維寧等效電路以電壓源與電流源互換之規則加以互換,就可 得到諾頓等效電路。戴維寧與諾頓等效電路
z
比較戴維寧等效電路與諾頓等效電路可發現:VTh=INRN[V]
z
對任何線性電路,其輸出特性曲線與電壓軸的交點,即Iout=0的 點,即為戴維寧或開路電壓VTh;而與電流軸的交點,即Vout=0的 點,即為諾頓或短路電流IN,特性曲線的斜率等於等效電阻倒數的 負值。
在文檔中
電路學
(頁 70-78)