电路分析 用戴维南定理求流过电阻Rl的电流

核心提示展开全部解:将RL=25Ω电阻从电路中断开,端口上下端为节点a、b。因为5Ω电阻中无电流、无电压,所以:Uoc=Uab=20+U。右边的10Ω电流的为U,所以该支路的电流为:U/10=01U,方向向下。根据KCL,可得到上面10Ω电阻的电流

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解:将RL=25Ω电阻从电路中断开,端口上下端为节点a、b。

因为5Ω电阻中无电流、无电压,所以:Uoc=Uab=20+U。

右边的10Ω电流的为U,所以该支路的电流为:U/10=01U,方向向下。根据KCL,可得到上面10Ω电阻的电流为:02U-01U=01U,方向向左。

再根据KCL,可以得到左端的10Ω电阻电流为:4+01U-02U=4-01U,方向向下。如下图:

再根据KVL:10×01U+10×(4-01U)=U+20。解得:U=20(V)。

所以:Uoc=Uab=20+U=20+20=40(V)。

再将电压源短路、电流源开路,从a(+)、b(-)外加电压U0,设从a端流入的电流为I0。

右面的10Ω电阻电流为U/10=01U,根据KCL,上面10Ω电阻的电流为:02U+I0-01U=I0+01U,方向向左。

同样根据KCL,左面的10Ω电阻的电流为:I0-01U,方向向下。

根据KVL:10×(I0+01U)+10×(I0-01U)=U。解得:U=20I0。

而:U0=5I0+U,因此:U0=5I0+20I0=25I0。

所以:Req=U0/I0=25(Ω)。

根据戴维南定理:IL=Uoc/(Req+RL)=40/(25+25)=08(A)。

求RL电路的一些基本公式。

解:戴维南:将rl=3ω从电路中断开,节点为a、b。

设r5电阻的电流为i1,方向向右,此时r3与r5串联电流也为i1,根据kcl得r4的电流(i1-i),方向向下。根据kvl得到:

i1×r5+i1×r3+(i1-i)×r4=u,8i1+4i1+20(i1-1)=16。

解得:i1=9/8(a)。

uoc=uab=-i1×r5+u-i×r2=-(9/8)×8+16-1×3=4(v)。

再将电压源短路、电流源开路,得到:req=rab=(r3+r4)∥r5+r2=(4+20)∥8+3=9(ω)。

所以:il=uoc/(req+rl)=4/(9+3)=1/3(a)。

诺顿:将ab短接,设短路电流为isc。为简便起见,可以使用叠加定理来求isc。

1、16v电压源单独作用时,1a电流源开路。

此时r2的电流为isc',则r2两端电压为isc'×r2=r3串联r4两端电压=3isc',于是r3串联r4支路的电流为:3isc'/(r3+r4)=3isc'/(4+20)=isc'/8(a),方向向下。

根据kcl得到r5的电流为:isc'+isc'/8=9isc'/8,方向向右;

根据kvl:8×(9isc'/8)+3isc'=16,得到:isc'=4/3(a)。

2、电流源单独作用时,电压源短路。

此时r2的电流为(isc"+i)=(isc"+1),方向向下,所以r2两端电压为:3(isc"+1)。

r2与r5并联,r5的电流为:3(isc"+1)/8,方向向左;

因而:r3的电流为:isc"+3(isc"+1)/8,方向向上;r4的电流为:isc"+3(isc"+1)/8+1,方向向上。

根据kvl:3×(isc"+1)+20×[isc"+3(isc"+1)/8+1]+4×[isc"+3(isc"+1)/8]=0。

解得:isc"=-8/9(a)。

3、叠加:isc=isc'+isc"=4/3-8/9=4/9(a)。

根据诺顿定理:(isc-il)×req=il×rl,(4/9-il)×9=il×3。

解得:il=1/3(a)。

RL电路时间常数

RL串联电路:选择电流矢量为参考矢量,对电阻两端的电压而言其电压矢量与电流矢量的相位差为0,其阻抗为R;对电感两端的电压而言其电压矢量超前于电流矢量π/2相位,其感抗为ωL。综上所述,在RL串联电路中,阻抗为Z=√[R^2+(ωL)^2]电压矢量与电流矢量之间的相位差为arctan[(ωL)/R] RL并联电路:选择电压矢量为参考矢量。流过电阻的电流矢量与电压矢量的相位差为0;流过电感的电流矢量与电压矢量的相位差为-π/2相位。对阻抗而言,有1/Z=√[(1/R)^2+(1/ωL)^2]。电压矢量与电流矢量之间的相位差为arctan[R/(ωL)]

一、RL电路的时间常数为:

τ=L/R,式中、L为电感,以亨利(H)为单位,R为除源后并联在档案两端的电阻,已欧姆(Ω)为单位,τ的单位为秒。

二、物理概念:

L为电路中的储能元件,其同样电流的情况下,其数值越大储存的能量也越大,R为电路中的吸收能量的元件,在单位时间和电流一定的情况下,数值越大吸收的能量越大。所以在过渡过程中,电路的时间常数与电感量程正比,与电阻成反比。

 
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