1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i sc 和一个松弛二端网络N0的并联组合来等效(图1b) 。其中,i sc 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I sc 和算子阻抗Y i(s ) 并联而成(图2)。I sc(s ) 是短路电流的拉普拉斯变换,Y i(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 [1]
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。
2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
诺顿定理证明
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 [1]
3注意事项
(1)诺顿定理只对外电路等效,对内电路不等效。也就是说,不可应用该定理求出等效电源电动势和内阻之后,又返回来求原电路(即有源二端网络内部电路)的电流和功率。
(2)应用诺顿定理进行分析和计算时,如果待求支路后的有源二