诺顿定理

诺顿定理

与戴维南定理互为对偶的定理
诺顿定理与戴维南定理互为对偶的定理。定理指出,一个含有独立电源线性二端网络N, 就其外部状态而言,可以用一个独立电流源isc和一个松弛二端网络N0的并联组合来等效。[1]电流源的电流等于单口网络从外部短路时的端口电流isc;电阻R0是单口网络内全部独立源为零值时所得网络N0的等效电阻。诺顿定理和戴维南定理是最常用的电路简化方法。诺顿定理与戴维南定理互为对偶的定理。定理指出,一个含有独立电源线性二端网络N(图1a), 就其外部状态而言,可以用一个独立电流源isc和一个松弛二端网络N0的并联组合来等效(图1b)。Isc(s)是短路电流的拉普拉斯变换,Yi(s)是松弛网络N0的入端(策动点)导纳。
    中文名:诺顿定理 外文名:Nortons theorem 别名: 对偶定理:戴维南定理 注意事项1:只对外电路等效,对内电路不等效 注意事项2:只适用于线性的有源二端网络 领域:电子电路

简介

诺顿定理与戴维南定理互为对偶的定理。定理指出,一个含有独立电源线性二端网络N(图1a), 就其外部状态而言,可以用一个独立电流源isc和一个松弛二端网络N0的并联组合来等效(图1b)。其中,isc是网络N的短路电流,松弛网络N0是将网络 N中的全部独立电源和所有动态元件上的初始条件置零后得到的网络。上述并联组合称为诺顿等效网络。在复频域中等效网络由电流源Isc和算子阻抗Yi(s)并联而成(图2)。Isc(s)是短路电流的拉普拉斯变换,Yi(s)是松弛网络N0的入端(策动点)导纳。另外,还能导出网络N用于正弦稳态分析和直流分板的等效网络。

求等效电路的关键是求出网络N的短路电流和网络N0的入端(策动点)导纳。它们均可通过电子计算机求得。

isc称为短路电流。Ro称为诺顿电阻,也称为输入电阻或输出电阻。电流源isc和电阻Ro的并联单口,称为单口网络的诺顿等效电路。在端口电压电流采用关联参考方向时,单口的VCR方程可表示为i=u/Ro+ isc

诺顿定理和戴维南定理是最常用的电路简化方法。由于戴维南定理和诺顿定理都是将有源二端网络等效为电源支路,所以统称为等效电源定理或等效发电机定理。

证明

在单口网络端口上外加电压源u,根据叠加定理,端口电压可以分为两部分组成。分别求出外加电压源单独产生

的电流i’=u/Ro和单口网络内全部独立源产生的电流i"=-isc,然后相加得到端口电压电流关系式:i=i’ +i”=u/Ro- isc

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