两道大学电路戴维宁和诺顿等效问题,求解

如题所述

  4-13解:(a)由于1-1'断路,所以i=0,则受控电流源3i=0,相当于开路。
  所以Uoc=U11'=10×6/(4+2+6)=5(V)。
  将电压源短路,从1-1'外加一个电压U0,设从1端流入的电流为I0,则I0=-i。
  6Ω电流为U0/6,方向向下,所以2Ω电阻的电流为:3i-i-U0/6=2i-U0/6=-2I0-U0/6,方向向左。
  4Ω电阻的电流为:(I0-U0/6),方向向左。
  所以:U0=2×(-2I0-U0/6)+4×(I0-U0/6)。
  整理得:2U0=0×I0,因此:Req=U0/I0=0(Ω)。
  因为等效内阻为零,所以不存在诺顿电路,即电路等效为一个5V的恒压源。
  (b)设两个回路的电流分别为I1、I2,方向都为顺时针。
  采用回路电流法列出方程:
  回路1:(6+12)×I1-12×I2=15,18I1-12I2=15,6I1-4I2=5;
  回路2:(8+4+12)×I2-12×I1=-4u2,6I2-2I1+u2=0。
  另外:12×(I1-I2)=u2。
  解方程组,得到:I1=-7.5,I2=-12.5,u2=60。
  因此:Uoc=4I2+4u2=4×(-12.5)+4×60=190(V)。
  将电压源短路,从1-1'外加电压U0,设从1端流入的电流为I0。
  6Ω电阻与12Ω电阻并联,则12Ω电阻的电流为u2/12,6Ω电阻的电流为u2/6,方向都是向下。
  所以8Ω电阻的电流为:u2/12+u2/6=u2/4,方向向左。
  4Ω电阻的电流为(u2/4-I0),方向向右。
  根据KVL:4×(u2/4-I0)+8×u2/4+u2=4u2。整理:I0=0。
  Req=∞,意味着戴维南电路与外部开路,也就是戴维南电路不存在。
  求Isc的诺顿等效电路,将1-1'短路,设短路电流为Isc。
  12Ω的电流为u2/12,方向向下;则6Ω电阻的电流为:(15-u2)/6,方向向右。
  因此,8Ω电阻的电流为:u2/12-(15-u2)/6=(u2-10)/4,方向向左。
  因为1-1'短路,故4Ω电阻的电流为:4u2/4=u2,方向向上。
  因此:8×(u2-10)/4+u2=0,得到:u2=20/3(V)。
  而Isc+(u2-10)/4=u2,所以:Isc=u2-(u2-10)/4=20/3-(20/3-10)/4=7.5(A)。
  因此,该电路的等效电路就是一个7.5A的电流源,是一个恒流源。
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第1个回答  2015-11-01
想的美!追问

。。。

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