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， 先介紹一下二端網絡的概念。任何具有兩個端點與外電路相連接的網絡， 不管其內部結構如何， 都稱為二端網絡。

圖2-5(a)、 (b)所示的兩個網絡都是已知電路結構的二端網絡。 根據網絡內部是否含有電源又分為有源二端網絡和無源二端網絡。 圖2-5(a)是無源二端網絡， 圖2-5(b)是有源二端網絡。 一般情況下， 有源二端網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， 有源二端網絡與無源二端網絡的連接方法如圖2-5(c)表示。 很顯然， 一個有源支路是最簡單的有源二端網絡， 一個無源支路是最簡單的無源二端網絡， 它們的連接如圖2-5(d)所示。

圖2-5 二端網絡的概念

任何一個無源線性二端網絡， 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， 因此， 任何一個線性無源二端網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的理想電壓源和內阻R0相串聯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等于網絡的開路電壓U0 ， 內阻R0 等于相應的無源二端網絡的等效電阻。

所謂相應的無源二端網絡的等效電阻， 就是原有源二端網絡所有的理想電壓源及理想電流源均除去后網絡的入端電阻。 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。