戴維南定理原理分析

在電路計算中， 有時只需計算電路中某一支路的電流和電壓， 如果使用支路電流法或疊加定理來分析， 會引出一些不必要的電流， 因此常使用戴維南定理來簡化計算。
在討論戴維南定理之前， 先介紹一下二端網(wǎng)絡的概念。任何具有兩個端點與外電路相連接的網(wǎng)絡， 不管其內(nèi)部結構如何， 都稱為二端網(wǎng)絡。

圖2-5(a)、 (b)所示的兩個網(wǎng)絡都是已知電路結構的二端網(wǎng)絡。 根據(jù)網(wǎng)絡內(nèi)部是否含有電源又分為有源二端網(wǎng)絡和無源二端網(wǎng)絡。 圖2-5(a)是無源二端網(wǎng)絡， 圖2-5(b)是有源二端網(wǎng)絡。 一般情況下， 有源二端網(wǎng)絡可用一個帶有字母A的方框加兩個引出端表示， 無源二端網(wǎng)絡可用一個帶有字母P的方框加兩個引出端表示， 有源二端網(wǎng)絡與無源二端網(wǎng)絡的連接方法如圖2-5(c)表示。 很顯然， 一個有源支路是最簡單的有源二端網(wǎng)絡， 一個無源支路是最簡單的無源二端網(wǎng)絡， 它們的連接如圖2-5(d)所示。

圖2-5 二端網(wǎng)絡的概念

任何一個無源線性二端網(wǎng)絡， 其端電壓與端點電流之間是符合歐姆定律的， 它們的比值是一個常數(shù)， 因此， 任何一個線性無源二端網(wǎng)絡都可以用一個等效電阻來代替， 該等效電阻也稱為無源二端網(wǎng)絡的入端電阻。

戴維南定理又稱等效電壓源定理。 可敘述如下： 任一線性有源二端網(wǎng)絡， 對其外部電路來說， 都可用一個電動勢為E的理想電壓源和內(nèi)阻R0相串聯(lián)的有源支路來等效代替。 這個有源支路的理想電壓源的電動勢E等于網(wǎng)絡的開路電壓U0 ， 內(nèi)阻R0 等于相應的無源二端網(wǎng)絡的等效電阻。

所謂相應的無源二端網(wǎng)絡的等效電阻， 就是原有源二端網(wǎng)絡所有的理想電壓源及理想電流源均除去后網(wǎng)絡的入端電阻。 除去理想電壓源， 即E=0， 理想電壓源所在處短路； 除去理想電流源， 即Is=0， 理想電流源所在處開路。