用第 2 章的积木看
约定:纵轴 ,横轴 , 从 + 端 a 流出(和第 8 讲 28:00 的 一致)。第 2 讲提醒过,横线竖线取决于哪根轴画 ;这里纵轴是 ,所以和"i 对 v"的图正好横竖对调。
为什么 i 取"从 + 端流出"
这只是参考方向的约定,物理完全一样。戴维南这个盒子的角色是给负载供电,所以电流从它的 + 端流出、流进负载的 + 端。这样对负载来说正好是无源符号约定 (passive sign convention):负载上 ,、 和工作点都是正数,画在第一象限。也就是"有源约定 (active / source convention) 看盒子,无源约定看负载",两边用的是同一个 。
如果对盒子也用无源约定( 流进 a,),同一条线就写成 ,短路电流变成 ,带个负号,意思不变:短路时电流其实是从 a 流出去的。
求 的"外加测试源"方法里,电流取的是流进 a 的 :内部独立源已经关掉,盒子只剩电阻,被测试源供电,所以对它用无源约定, 才是正的。两种方向在同一节里都会出现,看清楚每次是谁在供电。
| 东西 | 端口关系 | 在 v-i 图上 |
|---|---|---|
| 电阻 单独当一端口 | (电流从 + 端流出,所以带负号) | 过原点,斜率 |
| 理想电压源 (ideal voltage source) | ,电流随便 | 水平线 |
| 理想电流源 (ideal current source) | ,电压随便 | 竖直线 |
| 串联 (series):同一电流,电压相加 | 把曲线上下叠加 | |
| 并联 (parallel):同一电压,电流相加 | 把曲线左右叠加 |
第 3 讲设计二极管分段线性特性时用的就是最后一行:"并联在同一电压下把电流相加"。现在把它用在电阻 + 源上:
- 戴维南 = 电阻串一个电压源 = 电阻线往上平移 。
- 诺顿 = 电阻并一个电流源 = 电阻线往右平移 。
- 斜率为 的直线,上移 和右移 得到的是同一条线。源变换 (source transformation) 的条件 说的就是这件事。