如图所示有源二端网络,us(t)=9cos5tV,试求其戴维南等效电路的相量模型和时域模型

作者&投稿:单东 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如图所示为正弦稳态电路,已知is(t)=10cos(120πt)mA, 求戴维南等效相量模型~


解:因为激励源是余弦表达式,需要先转化为正弦量:is(t)=10cos(-120πt)=10sin(90°+120πt),所以:Is(相量)=10/√2∠90°,ω=120πrad/s。
Xc=1/(ωC)=1/(120π×1/1000000)=2653.93(Ω)=2.65(kΩ)。
右端2kΩ电阻无电流、无电压,根据分流定律,右边电容的电流为:Ic(相量)=Is(相量)×(-jXc)/(R-j2Xc)=10/√2∠90°×(-j2.65)/(2-j5.3)=3.31∠69.33°(mA)。
所以:Uoc(相量)=Uab(相量)=Ic(相量)×(-jXc)=3.31∠69.33°×2.65∠-90°=8.7715∠-20.67°(V)。
电流源开路,得到:Zeq=Zab=R+(-jXc)∥(R-jXc)=2+(-2.65²-j5.3)/(2-j5.3)=2+8.798∠217.04°/5.665∠-69.33°=2+1.553∠286.37°=2+0.4377-j1.49=2.4377-j1.49(Ω)。

  1、解:us(t)=5√2cos(5t)=5√2cos(-5t)=5√2sin[90°-(-5t)]=5√2(5t+90°)(V)。因此:Us(相量)=5∠90°(V)。ω=5rad/s。
  XL=ωL=5×1=5(Ω),Xc1=1/(ωC1)=1/(5×0.2)=1(Ω),Xc2=1/(5×0.1)=2(Ω)。
  电路总阻抗:Z=R+(jXL-jXc1)∥(-jXc2)=3+(j5-j1)∥(-j2)=3-j4(Ω)=5∠-53.13°(Ω)。
  所以:I(相量)=Us(相量)/Z=5∠90°/5∠-53.13°=1∠143.13°(A)。
  i(t)=√2sin(5t+143.13°)=√2sin[90°-(-5t-53.13°)]=√2cos(5t+53.13°)(A)。
  2、解:将ZL从电路中断开,形成的一端口网络的戴维南等效电路参数为:Uoc(相量)=Uab(相量)、Zeq=Zab=R+jX。
  根据最大功率传输定理,当ZL=Zeq的共轭复数=R-jX时,ZL可以获得最大功率,最大功率为:PLmax=Uoc²/(4R)。
  us(t)=4√2cos4t=4√2sin[90°-(-4t)]=4√2sin(4t+90°),Us(相量)=4∠90° V,ω=4rad/s。
  XL=ωL=4×1=4(Ω),Xc=1/(ωC)=1/(4×1/16)=4(Ω)。
  ZL断开,电感上无电流、无电压,Uoc(相量)就是电容上的电压。
  Uoc(相量)=Us(相量)×(-jXc)/(R1-jXc)=4∠90°×(-j4)/(4-j4)=4∠90°×4∠-90°/4√2∠-45°=2√2∠45°(V)。
  再将电压源短路,得到:Zeq=jXL+R1∥(-jXc)=j4+4∥(-j4)=j4+2-j2=2+j2(Ω)。
  因此,当ZL=2-j2Ω时,ZL获得最大功率,PLmax=(2√2)²/(4×2)=1(W)。
  原来给你回答过第二题,在计算Uoc(相量)时,虽然公式中写了×(-jXc),但后面计算中忘记乘-j4了,所以原来的答案错了,以这个为准。

解:斜体字母表示相量,以下同。Us=9/√2∠0° V,ω=5rad/s。

Xc=1/(ωC)=1/(5×1/15)=3(Ω)。

电容电压为U,使用节点电压法:(U-Us)/6+U/(-jXc)+(U+2U)/3=0。

解得:U=9/√2∠0°/(7+j2)=4.5√2∠0°/7.28∠15.95°=0.874∠-15.95°(V)。

Uoc=2U+U=3U=3×0.874∠-15.95°=2.622∠-15.95°(V)。

电压源短路,从端口外加电压U0,流入电流为I0

6Ω电阻与电容并联,电压也为U,所以:U0=2U+U=3U

因此受控电压源的电流为:U/6+U/(-j3),方向向左。KCL得到:I0=U0/3+U/6+U/(-j3)。

综合两个式子:I0=U0/3+(1/6+j/3)(U0/3)=(1/3+1/18+j/9)U0=(7/18+j/9)U0

(7+j2)U0=18I0

Zeq=U0/I0=18/(7+j2)=18/7.28∠15.95°=2.472∠-15.95°=2.377-j0.679(Ω)。

相量模型:Uoc=2.622∠-15.95°(V),Zeq=2.377-j0.679Ω。

时域模型:uoc(t)=2.622√2cos(5t-15.95°)(V),Zeq=2.377-j0.679Ω。



任何一个有源二端电路对外都可以用一个电压源串联一个电阻来?_百度知 ...
答:此话不严谨,根据戴维南定律,任何一个线性有源二端电路对外都可以用一个电压源串联一个电阻来表示。

线性含源二端网络的开路电压为Us接上负载R后其端口电压为U求该端口戴...
答:设等效电路的电压源为Uc,内阻为Rc。

某含源二端网络的开路电压为10v,如在网络两端接以10欧姆的电阻,二端网...
答:Us=10V(开路电压)I=8/10(电阻的电流)R=10/(8/10)=12.5Ω(总电阻)Ro=12.5-10=2.5Ω(内置电阻)

求解下图有源二端网络的戴维南等效电路的开路电压和等效电阻。_百度知 ...
答:解:U=3×6∥(3+3)=9(V)。所以:Uoc=UAB=U×3/(3+3)=9×3/6=4.5(V)。将电流源开路,从A、B看进去:Ro=RAB=3∥(3+6)=3×9/(3+9)=2.25(Ω)。

什么是有源二端网络?
答:通过引出一对端钮与外电路连接的网络常称为二端网络,通常分为两类即无源二端网络和有源二端网络。二端网络中电流从一个端钮流入,从另一个端钮流出,这样一对端钮形成了网络的一个端口,故二端网络也称为“单口网络”或“一端口网络”。二端网络内部不含有电源的叫做无源二端网络,符号为No,...

请问戴维南定理,Us为什么等于a b点断开的开路电压?
答:你把RL接入电路,此时求出的不再是开路电压,而是实际的RL两端电压,此时自然用你所写的公式:U=Uoc×RL/(R0+RL)。所谓戴维南等效,本质上就是发电机原理,就是把左边的线性有源二端网络,等效为一个发电机:一个理想电压源串联一个电阻的形式。这个理想电压源的电压就是Us=Uoc,也就是RL断开后...

用最简单的方法理解戴维南定理?
答:2.验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,加深对该定理的理解。3.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。4.进一步学会用电流插头、插座测量各支路电流。二、实验原理 1.戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络...

如图所示电路中,网络N为含源线性电阻网络,已知Us=1V,Is=2A,电压U=3I...
答:=A+Bi(1)。应用戴维宁定理分析有源线性二端网络的传统方法是,先求开路电压后求等效电阻,最后画出戴维宁等效电路求出待求量。这个过程运算比较麻烦,因为它是分步求解,还要画出分步电路图,特别是对含有受控源的二端网络会更繁杂,并且容易出错。外加激励法现在一般用于求含受控源的无源线性二端网络的...

应用戴维南定理分析含源二端网络的目的是什么?
答:目的是解释任何一个线形有源二端网络,都可用一个等效有源来表示。等效电压源的恒压源Us等于待求支路断开时线性有源二端网络的开路电压Uoc;等效电压源内阻R0等于线形有源二端网络中所有独立电源为零(即恒压源短路,恒流源开路)时所得的无源二端网络两端间的等效电阻。,为了得到这个定理,才分析有...

戴维南和络顿定理实验报告及求?
答:二、原理说明 1. 任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路...