第_9_讲_电压源与电流源及其等效变换.ppt

电压源与电流源 及其等效变换 * 制作：浙江广厦建设职业技术学院 信息与控制工程学院  电路元件主要分为两类： 无源元件—电阻、电容、电感。 有源元件—独立源、受控源 。 独立电源是指不受外电路的控制而独立存在的电源; 受控电源是指它们的电压或电流受电路中其他部分的电压或电流控制的电源。 任何一个实际电源（不论是独立电源还是受控源）在进行电路分析时，都可以用一个电压源或与之等效的电流源来表示。 1.理想电压源 （恒压源） RO= 0 时的电压源 I E + _ a b Uab 伏安特性 I Uab E 一、电压源 特点： （3）电源中的电流由外电路决定。 （2）电源内阻为 “RO= 0”。 （1）理想电压源的端电压恒定。 （4）理想电压源不能短路，不能并联使用。 电压源模型 2. 实际电压源 U I RO + - E 伏安特性 Ro越大 斜率越大 I U E IRO 恒压源中的电流由外电路决定 设: E=10V I E + _ a b Uab 2? R1 当R1 R2 同时接入时： I=10A R2 2? 例1 当R1接入时 ： I=5A 则： 恒压源特性中不变的是：_____________ E 恒压源特性中变化的是：_____________ I _________________ 会引起 I 的变化。 外电路的改变 I 的变化可能是 _______ 的变化， 或者是_______ 的变化。 大小 方向 恒压源特性小结 R + _ I E Uab a b 1.理想电流源 （恒流源) RO=? 时的电流源 b a I Uab Is I Uab IS 伏 安 特 性 二、电流源 （1）输出电流恒定。 （3）输出电压由外电路决定。 （2）理想电流源内阻为无穷大（ RO=? ）。 （4）理想电流源不能开路，不能串联使用。 特点 2. 实际电流源 IS RO a b Uab I Is Uab I 外特性 电流源模型 RO RO越大 特性越陡 恒流源两端电压由外电路决定 I U Is R 设: IS=1 A R=10 ? 时， U =10 V R=1 ? 时， U =1 V 则: 例2 恒流源特性小结 恒流源特性中不变的是：_____________ Is 恒流源特性中变化的是：_____________ Uab _________________ 会引起 Uab 的变化。 外电路的改变 Uab的变化可能是 _______ 的变化， 或者是 _______的变化。 大小 方向 理想恒流源两端 可否被短路？　 a b I Uab Is R 恒压源与恒流源特性比较 恒压源 恒流源 不 变 量 变 化 量 E + _ a b I Uab Uab = E （常数） Uab的大小、方向均为恒定， 外电路负载对 Uab 无影响。 I a b Uab Is I = Is （常数） I 的大小、方向均为恒定， 外电路负载对 I 无影响。 输出电流 I 可变 ----- I 的大小、方向均 由外电路决定 端电压Uab 可变 ----- Uab 的大小、方向 均由外电路决定 电压源与电流源对外电路等效的条件为： 或 且两种电源模型的内阻相等。 三、电压源与电流源的等效变换 (1) “等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏--安特性一致），对内不等效。 等效变换的注意事项： IS a b I RO RO + I - E b a Uab （RO不消耗能量） （RO‘消耗能量） 对内不等效 (2)恒压源和恒流源不能等效互换。 IS a b I I + - E b a Uab (3)电源等效互换时，恒压源 E 与电源内阻 R0的串联，恒流源 IS 与电源内阻 R0 的并联，且转换前后 E 与 Is 的方向保持不变。 IS a b I RO I RO + - E b a Uab (4)只要一个电动势为E的理想电压源和某个电阻R串联的电路，都可以化为一个电流为IS 的理想电流源和这个电阻并联的电路。 将图8中的电压源转化为等效电流源，并画出等效电路。 内阻相等。 所以图9所示即为等效电路。 例3 解: 将图（a）中的电流源转化为等效电压源，并画出其等效电路。 解： 内阻相等。 所以等效电路如图（b） 例4 用电源模型等效变换的方法求图（a）电路的电流I1和I2。 解：将原电路变换为图（c）电路，由此可得： 例5 E