110 电压源与电流源及其等效变换.ppt

三、 注意事项 淮海工学院电子工程系 1.10 电压源与电流源及其等效变换 电源 向电路提供电能，如DC直流电源，AC交流电源 电源 电压源 电流源 电源激励电路工作 ? 激励（源） ? 由此产生的电压、电流 ? 响应 一、理想电压源 1 定义及符号 理想电压源是一个二端理想元件，在任一时刻t，元件的 电压 U 与通过它的电流无关，保持为定值（即电源的电动势E ） 电压源两个特点： ②电源中流过的电流 I 则与它所联接的外电路有关 ①它的端电压E 是定值，不会因为它所联接的外电路不同而改变 I + _ U + _ E 电源元件中的电流大小、方向取决于所接外电路 !!! 理想电压源外电路不得短路 Us 二、理想电流源 1 定义及符号 这一理想二端元件电流 是与其端电压无关的定值 IS I U I IS U 电流源在电路中的符号如图， 为电流值，箭头为参考方向，如果 ＝常数，则称为直流电流源，它的伏安特性在 U-I 平面上是一条与电压轴平行的直线。 2 性质 ⑵ 其电压U 与所接外电路有关；作为电源发出功率; 作为负载吸收功率; 电流源上电压一般不为零 ⑴ 其电流 与接外电路无关； ⑶ 外电路不得开路； ⑷ IS I I=0 U U 三、实际电压源模型 实际电压源的模型 一般情况下，实际电压源的端电压常随输出电流而变，实际电压源在一定范围内可用理想电压源 串联电阻 作为模型：（如干电池） （一） 实际电压源的外特性 （1） 电压源输出端开路 称为开路电压 （2） 电压源输出端短路 称为短路电流 + _ _ + Ro增大 从实际电压源的外特性曲线来看 电阻 越小, 越大，特性曲线越平坦，即电压源的端电压随电源的输出电流的变化越小，在电工中称为电源的带负载能力强。 （二） 实际电压源与理想电压源 无论电源输出电流多少，其端电压U=E，这种电源称为理想电压源或恒压源 理想电压源的输出电流是任意的，取决于 E 和 3 对实际电压源的要求 一个实际电压源通常应具有输出电压基本稳定的特性 其输出电压随输出电流的改变应几乎维持不变，其外特性与理想电压源的外特性相近。 因此要求： 由于电压源的内阻很小，在使用中不能短路 四、实际电流源模型 一般情况下，实际电流源的输出电流常随输出电压而变，实际电流源在一定范围内可用电流源 并联电阻 作为模型： 实际电流源的模型 1 实际电流源的外特性 + _ 2 外特性曲线 从外特性曲线来看 R0 越大，内阻R0 的分流就越小，特性曲线就越陡。 3 实际电流源与理想电流源 当 时， 其输出电压U是任意的，取决于 这样的电源称为理想电流源或恒流源；其外特性曲线是一平行 U 轴的直线。 3 对实际电流源的要求 当一个电流源的内阻 时， 则 其外特性与理想电流源的外特性曲线相近。 注意：由于电流源的内阻较大，所以在使用时，应避免开路 - + 三 、实际电压源与实际电流源的等效变换 1 变换条件 实际电压源的外特性方程 实际电流源的外特性方程 对负载而言，若 则两者可以等效变换 在上述条件下，电压源和电流源具有相同的外特性。 + + - _ 2 注意 ： 1) 当电源输出端开路时，其开路电压 但两个电源内阻上损耗的功率不相等。 2) 当电源输出短路时， 各电源内阻上损耗的功率显然不相等。 3) 注意电压源与电流源等效变换中的参考方向问题 4) 理想电压源与理想电流源之间不存在等效变换 + _ + _ 等效变换仅对外电路而言，对电源内部不等效 四、 电源等效变换的推广 1 理想电压源与任一部分电路的并联，对外电路而言，仍等效成为一个理想电压源，且电源电动势不变。注意对内不等效。 + _ + _ 2 理想电流源与任一部分电路的串联，对外电路而言，可等效成为一个理想电流源，且 不变 注意：对内不等效。 显然，原图中电流源的端电压 1.11 戴维宁定理 一 、 电路术语 1 、二端网络： 凡是具有两个出线端的部分电路，称为二端网络 2 、有源二端网络：若二端网络内还包含有电源，称为有源二端 网络 3 、无源二端网络： 不包含有电源的二端网络称为无源二端网络