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區(qū)別于圖16-1中的用圓形表示獨(dú)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(guān)的控制系數(shù),其中μ和β是量綱一的量,r和g分別具有電阻和電導(dǎo)的量綱。這句話不理解也沒關(guān)系,我們只需知道,它們就是一個(gè)系數(shù)就行。這些系數(shù)為常數(shù)時(shí),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(xué)習(xí)的都是線性受控電源,所以非線性受控源就不作講解。
獨(dú)立電源,如圖16-1所示是它的4種電路模型,在之前的學(xué)習(xí)分享中我們也已經(jīng)學(xué)習(xí)過了,它分為電壓源和電流源,是從實(shí)際電源抽象得到的電路模型。我們?cè)谏钪羞€是比較常見的,例如蓄電池、干電池、發(fā)電機(jī)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(lián)組合;像光電池一類的電器,工作時(shí)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(lián)組合。
獨(dú)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(dú)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(diǎn)是當(dāng)控制電壓或電流消失或等于零時(shí),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(xué)習(xí)的就是受控電源與非線性電阻了,這是第二章內(nèi)容的后一部分,也是《電工基礎(chǔ)》課程中直流部分知識(shí)的后一點(diǎn)。說是直流,其實(shí)第二章里面的大多數(shù)方法與定理,對(duì)于交流電路的瞬時(shí)性分析也是適用的。而交流電路在之后的學(xué)習(xí)分享中再進(jìn)行詳細(xì)學(xué)習(xí),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(xué)習(xí)分享中其實(shí)就有提到過,關(guān)于受控電源,是相對(duì)于獨(dú)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(yīng)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(nèi)容。
至此,戴維南定理的講解就結(jié)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(shí),還是很有必要去聽一下的。那么,后已幾道題結(jié)束本次的學(xué)習(xí)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(wǎng)絡(luò)從而加以簡化。左側(cè)是一個(gè)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(cè)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(jìn)而求出通過R3的電流i3。
根據(jù)戴維南定理,其等效電路中,電壓源的電壓等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開端電壓,即出線端開路時(shí)網(wǎng)絡(luò)在端口上的電壓;等效電壓源的內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻,即把網(wǎng)絡(luò)內(nèi)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(fā),圖15-4中原電路是一個(gè)含源一端口,為了求其端口的伏安特性,可以設(shè)想在端口a-o處加一個(gè)電壓源U,然后求解端口電流I,從而得出U和I的函數(shù)關(guān)系。利用節(jié)點(diǎn)電壓法列出節(jié)點(diǎn)電壓方程求解,如圖15-4所示,化簡出來的結(jié)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(duì)端口外等效,其內(nèi)部不等效。例如圖15-4中的原電路和戴維南等效電路對(duì)比,原電路內(nèi)部的部分電阻中是有電流流過的,即內(nèi)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