电压源与电流源及其等效变换-1.ppt

1.5 电压源与电流源及其等效变换 1.5.1 电压源 理想电压源（恒压源） 例1： 1.5.2 电流源 理想电流源（恒流源) 例1： 1.5.3 电压源与电流源的等效变换 例1: 例3: 1.6 受控源电路的分析 四种理想受控电源的模型 例2： * 电压源模型 由上图电路可得: U = E – IR0 若 R0 = 0 理想电压源 : U ? E U0=E 电压源的外特性 I U I RL R0 + - E U + – 电压源是由电动势 E 和内阻 R0 串联的电源的电路模型。 若 R0 RL ，U ? E ， 可近似认为是理想电压源。 理想电压源 O 电压源 (2) 输出电压是一定值，恒等于电动势。 对直流电压，有 U ? E。 (3) 恒压源中的电流由外电路决定。 特点: (1) 内阻R0 = 0 I E + _ U + _ 设 E = 10 V，接上RL 后，恒压源对外输出电流。 RL 当 RL= 1 ? 时， U = 10 V，I = 10A 当 RL = 10 ? 时， U = 10 V，I = 1A 外特性曲线 I U E O 电压恒定，电 流随负载变化 I RL U0=ISR0 电流源的外特性 I U 理想电流源 O IS 电流源是由电流 IS 和内阻 R0 并联的电源的电路模型。 由上图电路可得: 若 R0 = ? 理想电流源 : I ? IS 若 R0 RL ，I ? IS ，可近似认为是理想电流源。 电流源 电流源模型 R0 U R0 U IS + － (2) 输出电流是一定值，恒等于电流 IS ； (3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。 特点: (1) 内阻R0 = ? ； 设 IS = 10 A，接上RL 后，恒流源对外输出电流。 RL 当 RL= 1 ? 时， I = 10A ，U = 10 V 当 RL = 10 ? 时， I = 10A ，U = 100V 外特性曲线 I U IS O I IS U + _ 电流恒定，电压随负载变化。 由图a： U = E－ IR0 由图b： U = ISR0 – IR0 I RL R0 + – E U + – 电压源 等效变换条件: E = ISR0 RL R0 U R0 U IS I + – 电流源 ② 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。 ③ 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。 ① 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言， 对电源内部则是不等效的。 注意事项： 例：当RL= ? 时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率， 而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。 ④ 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路， 都可化为一个电流为 IS 和这个电阻并联的电路。 R0 + – E a b IS R0 a b R0 – + E a b IS R0 a b is = is2 - is1 us is us us is is us1 is2 is1 us2 is 例： 等效是对外等效，对内不等效 求下列各电路的等效电源 解: + – a b U 2? 5V (a) + ? + – a b U 5V (c) + ? a + - 2V 5V U + - b 2? (c) + ? (b) a U 5A 2? 3? b + ? (a) a + – 5V 3? 2? U + ? a 5A b U 3? (b) + ? 例2. 求I=? 5A 3? 4? 7? 2A I b a c I=0.5A + _ 15v _ + 8v 7? 3? I 4? a b c 利用实际电源两种模型转换可以简化电路计算。 注意：化简时不能改变待求支路。 试用电压源与电流源等效变换的方法 计算2?电阻中的电流。 解: – 8V + – 2? 2V + 2? I (d) 2? 由图(d)可得 6V 3? + – + – 12V 2A 6? 1? 1? 2? I (a) 2A 3? 1? 2? 2V + – I 2A 6? 1? (b) 4A 2? 2? 2? 2V + – I (c) 例4： 解：统一电源形式 试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示 电路中1 ?电阻中的电流。 2 ? + - + - 6V 4V I 2A 3 ? 4 ? 6 ? 1? 2A 3? 6? 2A I 4? 2? 1? 1A I 4? 2? 1? 1A 2? 4A 解： I 4? 2? 1? 1A 2? 4A 1? I 4? 2? 1A 2? 8V + - I 4? 1? 1A 4? 2A I 2? 1? 3A