把 RL 電阻拿掉,剩下的電路化成戴維寧等效電路
求戴維寧等效電阻 Rth,電壓源短路,電流源斷路
Rth = 3 // 6 = 2Ω
求戴維寧等效電壓 Eth,先看 12A 電流源,其它電壓源短路
Eth1 = 左上3Ω電阻,兩端電壓(a-,b+)
Eth1 = 3 × (12 × 63+6) = 24V (分流)
再看 30V 電壓源,其它電壓源短路,電流源斷路
Eth2 = 右下6Ω電阻,兩端電壓(a+,b-)
Eth2 = 30 × 63+6 = 20V (分壓)
再看 60V 電壓源,其它電壓源短路,電流源斷路
Eth3 = 左上3Ω電阻,兩端電壓(a+,b-)
Eth3 = 60 × 33+6 = 20V (分壓)
Eth = 20+20 - 24 = 16V
當 RL = 2 Ω 時有最大功率, 2 Ω 兩端電壓 8V
最大功率 = 8×8/2 = 32W
先看諾頓等效電阻,電源拿掉 (電壓源短路,電流源斷路)
8Ω 與 12Ω 被 6V 電壓源拿掉後的短路給短路了,RN = 12 // 24 = 8Ω
這題用戴維寧比較好解
密爾門: Eth =( 2 + 612 + 1224 ) ÷ ( 112 + 124) ⟹ (÷ 兩邊同乘 24)
Eth =( 48 + 12 + 12 ) ÷ ( 2 + 1) = 24V (換成 諾頓 IN = 24/8 = 3A)
諾頓解法:
把 RL 兩端短路,求 IN
先看 2A 電流源,其它電壓源短路
12Ω 與 24Ω 被 RL 兩端短路拿掉
IN1 = 2A (由上往下)
再看 左邊 6V 電壓源,其它電壓源短路,電流源斷路
12Ω 與 24Ω 被 RL 兩端短路拿掉
IN2 的迴路被 6V 電壓源短路,IN2 = 0A
再看 中間 6V 電壓源,其它電壓源短路,電流源斷路
24Ω 被 RL 兩端短路拿掉
IN3 = 6/12 = 0.5A (由上往下)
再看 中間 12V 電壓源,其它電壓源短路,電流源斷路
IN4 = 12/24 = 0.5A (由上往下)
IN = 2+0.5+0.5 = 3A (由上往下)
將 RL 電阻拿掉,a、b兩端短路,流過的電流 I 就是諾頓等效電流
利用節點電壓法,假設電流方向,如上圖
Vc - 186 + Vc3 + Vc3 = 3
Vc-18+2Vc+2Vc=18
5Vc=36
Vc=7.2V
I = 7.2/3 = 2.4A
總電阻 = (((12Ω⫽6Ω⫽4Ω)+10Ω)⫽12Ω⫽12Ω)+2Ω
= 4Ω+2Ω = 6Ω
總電流 I = 12/6 = 2A
由 克希荷夫電流定律:流進節點的電流總和 = 流出節點的電流總和 可知
I1 + I2 + I3 = I = 2A
I1 = 2 × 612+6 = 23 A
R2兩端電壓 = R3兩端電壓 = Vab
Vab = 12 ×23 = 8V
R3 消耗功率 = 8×812 = 163 W
R5、R6、R7 三個電阻是直接並聯,二端電壓相同,並聯後電阻 = 2Ω
Vx = 8 × 210+2 = 43 V
求諾頓等效電流 IN時,必需將所求a、b兩端短路,如上圖
因為a、b兩端短路,R2、R3、R4、R5、R6、R7都被短路
IN = 12/2 = 6A
等效電阻,先把電壓源短路,電流源斷路
RN = 6 // 3 = 2 Ω
將 a、b短路,流過的電流就是諾頓等效電流
3Ω 被短路
先看6V電壓源,其它電流源斷路
IN1 =6/6 = 1A
再看3A電流源,其它電壓源短路,電流源斷路
IN2 = 0A (3A電流源被6V電壓源短路)
再看6A電流源,其它電壓源短路,電流源斷路
IN3 = 6A (6Ω被短路,沒有分流)
IN = 6+1 = 7A
求 RN,先將電壓源短路,電流源斷路, RN = 18 // 9 // 6 = 3Ω
求 IN 時,先將 a b 兩點短路,IN = 流過 a b 兩點短路的電流
6Ω電阻被短路
先看 18V
IN1 = 18 / (18//9) = 18/6 =3A
再看 2A
IN2 = 2A (電阻都被短路了)
IN = 3+2 =5A