戴维南定理教案
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教案:课题:戴维南定理
教学目的:1、知识目标:理解相关概念:二端网络及其等效,戴维南定理
2、能力目标:会求解简单二端网络的开路电压和等效电阻,会解不多于的复杂电路
某支路电流、电压
教学重难点:
戴维南定理的理解应用
教学过程:
复习提问讨论引入新课:
讨论提问:求解下列图(1 )所示电路中流过RL支路的电流13,试运用所学过的知识,可用什么方法解题?
对于这个题,很多同学马上会想到可用支路电流法、叠加原理来求解,让两位同学到黑板上用学过的方法来求解该题,发现不论用何种方法,都要列写方程和求解方程,比较烦琐。
引入新课:现在有一种比较简单的方法,不需要列方程,只需三步就可求出某支路电流,这就是本堂课所要介绍的课题一一戴维南定理,从而很好地调动了学生参与课堂教学的积极性。
新课教学
一、二端网络
1、定义:任何具有两个引出端的电路都叫做二端网络。
2、有源二端网络:含有电源的二端网络叫做有源二端网络,否则叫做无源二端网络。如图(
2 )、图(3)所示:
2节点2网孔
、戴维南定理
1、内容:任何一个有源二端线性网络都可用一个等效的电压源来表示。等效电压源的电动势 E 0
等于待求支路断开时有源二端线性网络的开路电压 U OC ;等效电压源的内电阻r 等于待求支路断开
时从A 、B 两端向有源二端网络看进去的电阻 R 0 (此时网络内恒压源处用短路代替,恒流源作断
路处理)。
2、举例介绍用戴维南定理求某一支路电流的方法和步骤
用戴维南定理求下图所示电路中的电流 I
例:用戴维南定理求图 3所示电路中电流1。
(c) (d)
图(4)
(2)求开路电压为 U OC 3 2 6V
(3) 求等效电阻如图(c ) R o 3
⑷ 作戴维南等效电路如图(
d ), 可求得电流
U OC 6
El E2
________ _________ s E
解:(1)将5 电阻从a 、b 处断开,
3Q
(b)
|2Q
3QA O
如
(b )
(a)
R o 5 3 5
3、讨论小结戴维南定理步骤:
(1 )断开待求支路,将电路分为待求支路和有源二端网络(如图b所示)两部分。
(2 )求出有源二端网络两端点间的开路电压U oc,即为等效电源的电动势E o。
(3 )将有源二端网络中各电源置零,即电压源短路,电流源开路后(如图c所示),计算无源二端网络的等效电阻,即为等效电源的内阻R o。
(4)将等效电源与待求支路连接,形成等效简化电路(如图d所示),根据已知条件求解。
探注意:(1 )等效电源的电动势E o的方向与有源二端网络开路时的端电压极性一致。
(2)等效电源只对外电路等效,对内电路不等效。
三、学生课堂练习题:
用戴维南定理求上图(1 )所示电路中流过RL中的电流I3,并与前面所用的支路电流法和叠加原理两种方法进行比较。
四、教学小结:
1、任何具有两个引出端的电路都叫做二端网络,含有电源的二端网络叫做有源二端网络。
2、戴维南定理是计算复杂电路的一种方法。它的主要内容是:任何一个有源二端网络都可以用一个电动势E o和内电阻R o串联的等效电源来代替。
五、课外作业:
课后练一练、习题册计算题2、3
T L
」L
(a)
b
(b)盘
j [
(C)
b (d)
板书提纲:戴维南定理
一、复习
图(1)
二、相关概念
二端网络1、定义:两个引出端的电路2、有源二端网络:有电源的二端网络否则无源二端网络。
三、戴维南定理
1、内容:有源二端线性网络,一个等效的电压源。E0等于有源二端线性网络的开路电压UOC; 内电阻R0等于待求支路断开时从A、B两端等效电阻。
2、例:用戴维南定理求下图所示电路中的电流I
例:用戴维南定理求图3所示电路中电流I。
解:(1)将5 电阻从a、b处断开,如(b)图
图(2)
3、用戴维南定理解题步骤:
(1 )断开待求支路, (2 )求出 Uoc ,
(3) 求等效电源的内阻 R0。
(4) 等效简化电路
(2)等效电源只对外电路等效,对内电路不等效。
四、练习
用戴维南定理求上图(1 )所示电路中流过 RL 中的电流IL ,并与前面所用的支路电流法和叠 加原理两种方法进行比较。(当
R 每改变一次时,只需重新计算最后一步,即:
IL=E0 /
(R0+RL),大大简化了计算。) 五、课外作业:习题册计算题2、 3
附讲义练习
练习
一、填空题
1、 任何具有两个出线端的部分电路都称为 _________ ,其中若包含电源则称为 ________
2、 一有源二端网络,测得起开路电压为6V,短路电流为3A,则等效电压源为U= V,
R D = ___ Q o
3、 用戴维南定理求等效电路的电阻时,对原网络内部电压源作 _________ 处理,电流源
作 ____ 处理。
4、 某含源二端网络的开路电压为 10V,如在网络两端接以10Q 的电阻,二端网络端电
压为8V,此网络的戴维南等效电路为 U S = ________ , R 0= _____ Qo
(2)求开路电压为 (3 )求等效电阻如图(c) (4)作戴维南等效电路由图
I
U OC 3 2 6V
R o 3
d )可求得
U OC
R o 5 0.75A
3 5
(1)等效电源的电动势
E0的方向与有源二端网络开路时的端电压极性一致。