解:Uan=20×0.5/(0.5+0.5)=10(V)、
Ubn=20×0.5/(1+0.5)=20/3(V)。
所以:Uoc=Uab=Uan-Ubn=10-20/3=10/3(V)。
电压源短路:Req=0.5∥0.5+1∥0.5=0.25+1/3=1/4+1/3=7/12(Ω)。
Ix=Uoc/(Req+Rx)=(10/3)/(7/12+Rx)。
但是,这时如果Rx确定,得到的Ix为一个固定值。Rx变化,Ix也变化。由于采用戴维南定理解答,题目给定条件中的I消失了,无法进行关于Rx的计算,不知道你是如何的到处Rx的。
因此,涉及到Ix和I的关系,本题不能采用戴维南定理,因为戴维南等效后,将题目给出的变量I给等效丢了,题目无法计算下去。
正确接法,采用支路电流法就可以得到。下图:
设1Ω电阻电流为i,根据KCL,右侧0.5Ω电阻电流为:I-i。
左下:i+Ix=i+0.125I;右下:I-i-Ix=I-0.125I-i=0.875I-i。
KVL对于上半部的回路:1×i=0.5×(I-i)+0.125IRx。化简得:3i=I+0.25IRx。
下半部的回路:0.125IRx+0.5×(i+0.125I)=0.5×(0.875I-i)。化简得:2i=0.75I-0.25IRx。
两式相比:3/2=(1+0.25Rx)/(0.75-0.25Rx)。
得到:Rx=0.2(Ω)。
运用前面的戴维南定理:Ix=(10/3)/(7/12+0.2)=20/4.7(A)。
使用已经求得Rx=0.2Ω,返回原电路求I,将最下端的三个电阻的△连接,等效变换为Y型连接。
△连接中:Rab=0.2,Rbn=0.5,Rna=0.5。等效为Y型接法:
∑=0.2+0.5+0.5=12。
Ra=Rab×Rna/∑=0.2×0.5/1.2=1/12(Ω)。
Rb=Rab×Rbn/∑=1/12(Ω)。
Rn=Rbn×Rna/∑=0.5×0.5/1.2=2.5/12(Ω)。
电路总电阻:R=(1+Rb)∥(0.5+Ra)+Rn=(13/12)∥(7/12)+2.5/12=4.55/12+2.5/12=0.5875(Ω)。
所以:I=U/R=20/0.5875。
I/Ix=(20/0.5875)/(20/4.7)=8。
Ix=I/8=0.125I,验证结束。