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區別于圖16-1中的用圓形表示獨立電源的電源部分,在圖16-2中我們可以看到,受控電源的電源部分是用菱形表示。圖16-2中的u1和i1分別表示控制電壓和控制電流,μ、r、g和β分別是有關的控制系數,其中μ和β是量綱一的量,r和g分別具有電阻和電導的量綱。這句話不理解也沒關系,我們只需知道,它們就是一個系數就行。這些系數為常數時,被控制量和控制量成正比,這種受控源稱為線性受控源,而我們所學習的都是線性受控電源,所以非線性受控源就不作講解。
獨立電源,如圖16-1所示是它的4種電路模型,在之前的學習分享中我們也已經學習過了,它分為電壓源和電流源,是從實際電源抽象得到的電路模型。我們在生活中還是比較常見的,例如蓄電池、干電池、發電機等的工作原理比較接近電壓源,其電路模型是電壓源與電阻的串聯組合;像光電池一類的電器,工作時的特性比較接近電流源,其電路模型是電流源與電阻的并聯組合。
獨立電源:指電壓源的電壓或電流源的電流不受外電路的控制而獨立存在的電源。
受控電源:指電壓源的電壓或電流源的電流受電路中其它部分的電流或電壓控制的電源。它的特點是當控制電壓或電流消失或等于零時,受控源的電壓或電流也將為零。
繼上次的戴維南定理之后,這次要學習的就是受控電源與非線性電阻了,這是第二章內容的后一部分,也是《電工基礎》課程中直流部分知識的后一點。說是直流,其實第二章里面的大多數方法與定理,對于交流電路的瞬時性分析也是適用的。而交流電路在之后的學習分享中再進行詳細學習,這里就不作討論。
回歸正題,談及受控電源,大家是否還記得,我在上次戴維南定理的學習分享中其實就有提到過,關于受控電源,是相對于獨立電源而言的。在這里,我們先來理清這些概念。
通過例題我們可以看到,戴維南定理的應用在電路分析中是非常方便的,大大減少了解題的步驟,而且條理清晰,不容易弄混,希望大家都能掌握這部分內容。
至此,戴維南定理的講解就結束啦!曹老師在課程中還講解了好幾道例題,大家如果想熟練掌握戴維南定理的知識,還是很有必要去聽一下的。那么,后已幾道題結束本次的學習分享吧
我們將電阻R3的左右兩部分的電路都看為二端口網絡從而加以簡化。左側是一個含源一端口,求開路電壓及等效電阻較為方便,它的等效電路圖如下圖15-7的②所示;再求右側的無源一端口的等效電阻,如圖15-7的④所示;后畫出簡化電路圖,進而求出通過R3的電流i3。
根據戴維南定理,其等效電路中,電壓源的電壓等于有源二端網絡的開端電壓,即出線端開路時網絡在端口上的電壓;等效電壓源的內阻等于有源二端網絡相應無源二端網絡的輸入電阻,即把網絡內部全部電源置零后的輸入電阻。圖15-5示出了其變換電路的處理
從等效的簡化電路與原來的一端口必須具有相同的端口外特性出發,圖15-4中原電路是一個含源一端口,為了求其端口的伏安特性,可以設想在端口a-o處加一個電壓源U,然后求解端口電流I,從而得出U和I的函數關系。利用節點電壓法列出節點電壓方程求解,如圖15-4所示,化簡出來的結果用含源支路表示,左邊的稱為戴維南等效電路,右邊的稱為諾頓等效電路。
這里的“等效"是指對端口外等效,其內部不等效。例如圖15-4中的原電路和戴維南等效電路對比,原電路內部的部分電阻中是有電流流過的,即內部電路有功率的消耗,而戴維南等效電路顯然不存在功率的消耗。西門子PLC CPU ET200模塊西門子PLC CPU ET200模塊