簡介
諾頓定理與戴維南定理互為對偶的定理。定理指出,一個含有獨立電源線性二端網絡N(圖1a), 就其外部狀态而言,可以用一個獨立電流源isc和一個松弛二端網絡N0的并聯組合來等效(圖1b)。其中,isc是網絡N的短路電流,松弛網絡N0是将網絡 N中的全部獨立電源和所有動态元件上的初始條件置零後得到的網絡。上述并聯組合稱為諾頓等效網絡。在複頻域中等效網絡由電流源Isc和算子阻抗Yi(s)并聯而成(圖2)。Isc(s)是短路電流的拉普拉斯變換,Yi(s)是松弛網絡N0的入端(策動點)導納。另外,還能導出網絡N用于正弦穩态分析和直流分闆的等效網絡。
求等效電路的關鍵是求出網絡N的短路電流和網絡N0的入端(策動點)導納。它們均可通過電子計算機求得。
isc稱為短路電流。Ro稱為諾頓電阻,也稱為輸入電阻或輸出電阻。電流源isc和電阻Ro的并聯單口,稱為單口網絡的諾頓等效電路。在端口電壓電流采用關聯參考方向時,單口的VCR方程可表示為i=u/Ro+ isc
諾頓定理和戴維南定理是最常用的電路簡化方法。由于戴維南定理和諾頓定理都是将有源二端網絡等效為電源支路,所以統稱為等效電源定理或等效發電機定理。
證明
在單口網絡端口上外加電壓源u,根據疊加定理,端口電壓可以分為兩部分組成。分别求出外加電壓源單獨産生
的電流i’=u/Ro和單口網絡内全部獨立源産生的電流i"=-isc,然後相加得到端口電壓電流關系式:i=i’ +i”=u/Ro- isc