戴维南定理(详细参考)

戴维南定理和诺顿定理

戴维南定理（Thev enin’s theorem ）是一个极其有用的定理，它是分析复杂网络响应的一个有力工具。不管网络如何复杂，只要网络是线性的，戴维南定理提供了同一形式的等值电路。

先了解一下二端网络/也叫一端口网络的概念。（一个网络具有两个引出端与外电路相联，不管其内部结构多么复杂，这样的网络叫一端口网络）。

含源单口（一端口）网络──内部含有电源的单口网络。单口网络一般只分析端口特性。这样一来，在分析单口网络时，除了两个连接端钮外，网络的其余部分就可以置于一个黑盒子之中。

含源单口网络的电路符号：

图中N ──网络方框──黑盒子

单口松驰网络──含源单口网络中的全部独立电源置零，受控电源保留，（动态元件为零状态），这样的网络称为单口松驰网络。电路符号：

一、戴维南定理

（一）定理：

一含源线性单口一端网络N ，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换，此电压源的电压等于端口的开路电压，电阻等于该单口网络对应的单口松驰网络的输入电阻。（电阻等于该单口网络的全部独立电源置零后的输入电阻）。

上述电压源和电阻串联组成的电压源模型，称为戴维南等效电路。该电阻称为戴维南等效电阻。

任意负载

U oc =U s

求戴维南等效电路，对负载性质没有限定。用戴维南等效电路置换单口网络后，对外电路的求解没有任何影响，即外电路中的电流和电压仍然等于置换前的值。（二）戴维南定理的证明：

1. 设一含源二端网络N 与任意负载相接，负载端电压为U ，端电流为I 。

2. 任意负载用电流源替代，取电流源的电流为I I S 。方向与I 相同。替代后，整个电路中的电流、电压保持

不变。

下面用叠加定理分析端电压U 与端电流I 。

3. 设网络N 内的独立电源一起激励，受控源保留，电流源I S 置零，即ab 端开路。这时端口电压、电流加上标（1），有

U (1)=U oc

I (1)=0

4. I S 单独激励，网络N 内的独立电源均置零，受控电源保留，这时，含源二端网络N 转化成单口松驰网络N 0，图中端口电流、电压加上标（2），

有

I R I R U eq S eq -=-=)

I I I S ==)2( 应用叠加定理，得

???=+=-=+=I I I I I R U U U U eq oc )2()1()2()1( （1）

可以看到，在戴维南等效电路中，关于ab 端的特性方程与（1）式相同。由此，戴维南定理得证。

（三）戴维南定理的应用

应用戴维南定理，关键需要求出端口的开路电压以及戴维南等效电阻。

1. 求开路电压：用前一章所学知识，或结合叠加原理。

2. 求戴维南等效电阻 ① 串并联法

令独立电源为0，根据网络结构，用串并联法求R eq 。

(2)S

② 外加电源法

令网络中独立电源为0，外加一电压源/电流源，用欧姆定律求R eq 。

外加电压源法

I U R S

eq =

外加电流源法

S eq I U R =

③ 开短路法

SC OC

eq I U R =

（四）应用戴维南定理要注意的几个问题 1. 戴维南定理只适用于含源线性二端网络。

因为戴维南定理是建立在叠加概念之上的，而叠加概念只能用于线性网络。

I SC