首页 -> 2008年第11期
谈谈《电工基础》课程中戴维南定理的教学
作者：王 辉
[关键词]理解定理内容 明确使用场合 掌握解题步骤
“万事开头难”。结合我校对口单招三年级的教学，笔者深刻体会到：基础是关键，学生在一二年级掌握的基础知识对三年级的学习起着至关重要的作用。所以，在学生第一次接受某个知识点时，教师就要力求做到让他们都能真正地理解和吸收。戴维南定理是《电工基础》课程的重点，在对口单招的模拟考试和高考中，每次都有相关试题。为此，每当新授戴维南定理时，笔者都会预先告诉学生这个定理的重要性。
（一）让学生正确理解戴维南定理的内容
正确理解戴维南定理内容中的开路电压和入端等效电阻概念，是掌握该定理的关键，而学生在利用戴维南定理解题时，问题也常常出现在这两个环节上 。
其一，在求开路电压时，存在的问题有两点：①求出的电压Uab不是开路电压，而是二端网络通路时的电源端电压。原因是学生没理解二端网络开路电压的含义，没形成二端网络是不能求开路电压的。②等效电压源的极性标错。原因是没能正确理解电压源极性应与Uoc电压方向一致的道理；更有甚者，UOC的参考方向都没标，离开参考方向去求电流或电压，则是毫无意义的。所以，在突破这个教学难点时，教师一定要强调学生画出二端网络的电路图，标出开路电压UOC的参考方向，然后按照路径法求两点间的电压。
其二，在求入端等效电阻时，出错的原因是：①没有正确理解电源置零的含义。因此，教师在讲授这个内容时，应引导学生懂得：所谓电源置零就是让电源不工作，既然都知道恒压源是给电路提供恒定电压的，让它不工作，也就是让它提供的电压为零，那么应该如何处理这个恒压源？对于教师有意识提出的问题，课堂上反应快的学生会抢着回答：“用导线代替”。教师应因势利导，让这位学生讲述理由，再让全班学生讨论是否有道理，最终都会认可“用导线代替恒压源”，学生们也就会循序找到 “恒流源置零就是把恒流源支路断开”这个结论了。最后师生一起归纳电源置零的含义：恒压源——短路 、恒流源——开路。这样的教学，拓展了学生的思维，增强了理解和记忆。为了更好地帮助学生记忆和提高解题速度，应该明确告诉学生，碰到这样符号（ ）的电源，在置零时，只要将符号中的小圆圈去掉就是了，这又增加了一些趣味性。②个别学生懒得画电源置零后的电路图，结果出现眼误或手误。所以，在这时笔者都会告诫这些学生，不要“聪明反被聪明误”，千万要脚踏实地。
（二）让学生明确戴维南定理的使用场合
使用戴维南定理的条件是二端网络必须是线性的，待求支路可以是线性或非线性的。线性电路指的是含有电阻、电容、电感这些基本元件的电路；非线性电路指的是含有二极管、三极管、稳压管、逻辑电路元件等这些的电路。当满足上述条件时，无论是直流电路还是交流电路，只要是求解复杂电路中某一支路电流、电压或功率的问题，就可以使用戴维南定理。
（三）让学生掌握戴维南定理的解题步骤
戴维南定理的解题思路是将复杂电路化为简单电路。在讲戴维南定理的应用时，先给出一道例题，让学生利用前面所学的方法来分组讨论和求解，然后再比较几种方法的优缺点，进而引出戴维南定理的应用。
例：如图1所示电路，试求电阻RL上的电流I。
看着电路图，引导学生分析、归纳，师生合作，总结出戴维南定理的解题思路，如图2所示。在此思路下，再归纳出了戴维南定理的解题步骤：
1.把电路划分为待求支路和有源二端网络两部分，如图1中的虚线。
2.断开待求支路，形成有源二端网络（要画图），求有源二端网络的开路电压UOC。
3.将有源二端网络内的电源置零，保留其内阻（要画图），求网络的入端等效电阻Rab。
4.画出有源二端网络的等效电压源，其电压源电压US=UOC（此时要注意电源的极性），内阻R0=Rab。
5.将待求支路接到等效电压源上，利用欧姆定律求电流。（要画图）如上题，解题过程如下：
（1）断开待求支路（图3），求有源二端网络的开路电压UOC，即USO。
USO=UOC=1×6+10=16V
（2）将有源二端网络中的电源置零（图4），求二端网络的入端等效电阻Rab，即 R0。
R0=Rab=6?赘
（3）画出有源二端网络的等效电源，将待求支路接到等效电源上（如图5），利用欧姆定律求电流。
I=16/6+4=1.6A
问题的拓展：（上题中，若RL可调，求RL调到多少时，RL可获得最大功率）。让学生认识到此类问题也可用戴维南定理求解。
教学过后，学生反映学得比较轻松，对这个知识点掌握很好，且记忆牢固，在以后的练习中都能熟练应用，为三年级的复习打下了扎实的基础。学生能够学有所得，就是教师最欣慰的事了。
参考文献：
[1]周绍敏.电工基础[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]秦曾煌.电工技术[M].北京:高等教育出版社,2002,(5).