电路模型及基本定律.ppt

关于电路模型及基本定律第1页，共32页，星期日，2025年，2月5日第三节独立电源一、电压源1、理想电压源（亦称恒压源）定义——如果一个供能元件接入任一电路后，该元件的两端始终保持规定的电压uS(t)，则此供能元件称为理想电压源（或恒压源）。第2页，共32页，星期日，2025年，2月5日特点：（1）、无论流过电流多大，恒压源两端电压确定不变。（2）、流过恒压源的电流是任意值，其值大小仅取决于外电路。一般而言，恒压源不存在，只是近似视为恒压源。2、电压源常用的电压源如列车蓄电池（直流电源），是将化学能转化为电能。第3页，共32页，星期日，2025年，2月5日二、电流源1、理想电流源（亦称恒流源）定义——如果一个供能元件接入任一电路后，流过该元件的电流始终能保持规定的值iS(t)，则此供能元件称为理想电流源（或恒流源）。第4页，共32页，星期日，2025年，2月5日特点：（1）、无论电路端电压多大，恒流源流入该电路的电流确定不变。（2）、恒压源两端的电压是任意值，其值大小仅取决于外电路。一般而言，恒流源不存在，只是近似视为恒流源。2、电流源常用的电流源如硅光电池。第5页，共32页，星期日，2025年，2月5日三、电源模型的等效互换1、等效电路的定义2、等效互换对电压源电路，有：或两个二端口网络N1、N2，若端钮处电流、电压均相等，则N1、N2等效。第6页，共32页，星期日，2025年，2月5日对电流源电路而言，则有：或根据等效定义，故有：第7页，共32页，星期日，2025年，2月5日则当两电源参数符合下列关系时，两种电源对外电路完全等效。注意：（1）方向：恒流源箭头方向为恒压源正极；（2）RS未必是内阻，且。（3）等效时，端钮上电流、电压一致，即对外电路等效，对内电路并非等效。第8页，共32页，星期日，2025年，2月5日例题：试求以下电压源模型的等效电流源模型及电流源模型的等效电压源模型。第9页，共32页，星期日，2025年，2月5日例题：试求以下电路的等效电流源模型和等效电压源模型。第10页，共32页，星期日，2025年，2月5日从以上例子可看出，与电压源并联的元件对电压源的电压没有影响，而与电流源串联的元件不会影响电流源的电流。第11页，共32页，星期日，2025年，2月5日第四节含源支路的串联、并联和混联当含有电压源或电流源的支路串联、并联和混联时，等效电路的计算原则：含有电压源支路串联时，可以合并；含有电流源支路并联时，可以合并。一、串联第12页，共32页，星期日，2025年，2月5日若几个电压源、电阻串联时，则等效电路中二、并联第13页，共32页，星期日，2025年，2月5日若多个含电压源支路并联时，则：三、混联：既有含源支路的串联，也有含源支路的并联电路。第14页，共32页，星期日，2025年，2月5日结论：若干含源支路作串联、并联和混联时，就其两端来说总可以化简为一个恒压源、电阻串联（电压源模型）或一个恒流源、电阻并联（电路源模型）。例题：化简电路为一个电流源模型的等效电路。第15页，共32页，星期日，2025年，2月5日第16页，共32页，星期日，2025年，2月5日第17页，共32页，星期日，2025年，2月5日一般地说，电源模型等效变换时从网络端口向网络内部变换，即网络端口向左时，自左向右变换。应用：这种等效电路可以在进行分析和计算时使电路简化。即在求复杂含源电路中某一支路的电流时，可以将该支路从电路中移出，而将其余电路视为二端口含源网络。此时应用电源模型等效法，将二端口含源网络中含源支路的串、并联进行化简，使之等效为电压源模型或电流源模型。然后，将移出的待求支路还原，电路成为最简单的直流电路，应用欧姆定律可求出待求支路的电流。第18页，共32页，星期日，2025年，2月5日第五节电路的工作状态一、电气设备的额定值（或称标称值）一般用下标N表示额定值，如UN、IN、PN等。定义——各种电气设备（包括电缆、导线）和电路元件的电压、电流、功率等，都有规定的使用数据，即额定值。通常将额定值标在铭牌上或外壳上。二、电路的工作状态1、负载工作状态（开关K闭合）电路中的电流第19页，共32页，星期日，2025年，2月5日当US和RS为定值时，RL愈大，电流I愈小。在电工技术上称负载愈小。即所谓的负载的大小，是