電壓源與電流源及其等效變換課件

電壓源與電流源及其等效變換

電源向電路提供電能，如DC直流電源，AC交流電源

電源電壓源

電流源

電源激勵電路工作

激勵（源）

由此產(chǎn)生的電壓、電流

響應一、理想電壓源1定義及符號理想電壓源是一個二端理想元件，在任一時刻t，元件的電壓U

與通過它的電流無關，保持為定值（即電源的電動勢E）電壓源兩個特點：②電源中流過的電流I則與它所聯(lián)接的外電路有關①它的端電壓E

是定值，不會因為它所聯(lián)接的外電路不同而改變I+_U+_E電源元件中的電流大小、方向取決于所接外電路!!!理想電壓源外電路不得短路Us二、理想電流源1定義及符號

這一理想二端元件電流是與其端電壓無關的定值ISIUIISU

電流源在電路中的符號如圖，為電流值，箭頭為參考方向，如果＝常數(shù)，則稱為直流電流源，它的伏安特性在U-I

平面上是一條與電壓軸平行的直線。2性質(zhì)⑵其電壓U與所接外電路有關；作為電源發(fā)出功率;

作為負載吸收功率;

電流源上電壓一般不為零⑴其電流與接外電路無關；⑶外電路不得開路；⑷ISII=0UU三、實際電壓源模型實際電壓源的模型一般情況下，實際電壓源的端電壓常隨輸出電流而變，實際電壓源在一定范圍內(nèi)可用理想電壓源串聯(lián)電阻作為模型：（如干電池）（一）實際電壓源的外特性（1）電壓源輸出端開路稱為開路電壓（2）電壓源輸出端短路稱為短路電流+__+Ro增大從實際電壓源的外特性曲線來看電阻越小,越大，特性曲線越平坦，即電壓源的端電壓隨電源的輸出電流的變化越小，在電工中稱為電源的帶負載能力強。（二）實際電壓源與理想電壓源無論電源輸出電流多少，其端電壓U=E，這種電源稱為理想電壓源或恒壓源理想電壓源的輸出電流是任意的，取決于E和3對實際電壓源的要求一個實際電壓源通常應具有輸出電壓基本穩(wěn)定的特性其輸出電壓隨輸出電流的改變應幾乎維持不變，其外特性與理想電壓源的外特性相近。因此要求：由于電壓源的內(nèi)阻很小，在使用中不能短路四、實際電流源模型一般情況下，實際電流源的輸出電流常隨輸出電壓而變，實際電流源在一定范圍內(nèi)可用電流源并聯(lián)電阻作為模型：實際電流源的模型1實際電流源的外特性+_2外特性曲線從外特性曲線來看R0越大，內(nèi)阻R0的分流就越小，特性曲線就越陡。3實際電流源與理想電流源當時，其輸出電壓U是任意的，取決于這樣的電源稱為理想電流源或恒流源；其外特性曲線是一平行U軸的直線。3對實際電流源的要求當一個電流源的內(nèi)阻時，則其外特性與理想電流源的外特性曲線相近。注意：由于電流源的內(nèi)阻較大，所以在使用時，應避免開路-+三、實際電壓源與實際電流源的等效變換1變換條件實際電壓源的外特性方程實際電流源的外特性方程對負載而言，若則兩者可以等效變換在上述條件下，電壓源和電流源具有相同的外特性。++-_2注意：1)當電源輸出端開路時，其開路電壓但兩個電源內(nèi)阻上損耗的功率不相等。2)

當電源輸出短路時，各電源內(nèi)阻上損耗的功率顯然不相等。3)注意電壓源與電流源等效變換中的參考方向問題4)理想電壓源與理想電流源之間不存在等效變換+_+_

等效變換僅對外電路而言，對電源內(nèi)部不等效四、電源等效變換的推廣1理想電壓源與任一部分電路的并聯(lián)，對外電路而言，仍等效成為一個理想電壓源，且電源電動勢不變。注意對內(nèi)不等效。+_+_2理想電流源與任一部分電路的串聯(lián)，對外電路而言，可等效成為一個理想電流源，且不變

注意：對內(nèi)不等效。顯然，原圖中電流源的端電壓1.11戴維寧定理一、電路術語1、二端網(wǎng)絡：凡是具有兩個出線端的部分電路，稱為二端網(wǎng)絡2、有源二端網(wǎng)絡：若二端網(wǎng)絡內(nèi)還包含有電源，稱為有源二端網(wǎng)絡3、無源二端網(wǎng)絡：不包含有電源的二端網(wǎng)絡稱為無源二端網(wǎng)絡

任何一個有源線性二端網(wǎng)絡對外電路來說，總可以用一個等效電源來代替。

等效電源可以是帶內(nèi)阻的電壓源或是帶內(nèi)阻的電流源二、戴維寧定理任何一個有源二端線性網(wǎng)絡都可以用一個電源電動勢為E的理想電壓源和內(nèi)阻RO

串聯(lián)的電源來等效代替。等效電源的電動勢E就是有源線性二端網(wǎng)絡的開路電壓UO等效電源的內(nèi)阻RO

等于有源二端網(wǎng)絡中所有獨立電源均除去后所得的無源二端網(wǎng)絡a,b兩端之間的等效電阻有源線性二端網(wǎng)絡+_U++-E

求等效內(nèi)阻RO

時，將二端網(wǎng)絡內(nèi)的電壓源短路，電流源開路_I例求圖中的電流I解：第一步先求開路電壓UO+_U