含源網絡相當於是實際電源,可以有電壓源模型,也有電流源模型。其電壓源模型就是戴維寧等效電路,電流源模型就是諾頓等效電路。那麼是否任意含源二端網絡都有戴維寧和諾頓等效電路呢?
例:求圖1所示二端網絡的戴維寧和諾頓等效電路。
圖1 含源二端網絡
分析:先求開路電壓:開路時埠電流i=0,所以受控源電流為0,可以去掉,電路變為4、2、6歐三個電阻串聯分壓,可得開路電壓Uoc=5V。
再求短路電流:將埠短路,6歐電阻被短路,可以去掉,電路如圖2所示:
圖2 埠短路
對下方網孔列KVL:
10=4i-2*2i
得:10=0
很顯然10是不等於0的,檢查計算過程沒有錯誤,只可能是假設錯誤:該電路不能被短路。什麼電路不能被短路?我們學過的理想電壓源不能被短路,所以該電路可能等效成理想電壓源。
最後求等效電阻:將10V電壓源置零後變為無源二端網路,其等效電阻的求解,我們已在「二端網絡的等效電阻是否可能為0或無窮大」一節介紹怎麼求解了。該等效電阻=0。
所以該網絡的開路電壓為5V,等效電阻為0,等效成一個5V的理想電壓源,如圖3所示,此為其戴維寧等效,該網絡沒有諾頓等效電路。
圖3 等效電路
綜上:一般來說含源二端網絡的伏安關係式:U=U0+IR,可以等效成實際電源,既可以用其電壓源模型(戴維寧等效),也可以有其電流源模型(諾頓等效),如果該網絡的開路電壓或短路電流為零,該網絡可以等效為一個電阻。當該網絡等效電阻為0或無窮大時,網絡等效成理想電源,理想電壓源是沒有等效電流源模型的,同理,理想電流源沒有電壓源與之等效。此時電路就沒有諾頓等效電路或戴維寧等效電路。所以並不是任何二端網絡都既有戴維寧等效又有諾頓等效。