复杂电路计算PPT演示课件

.,1,任务1. 2汽车简单电路识读与计算,1.2. 3复杂电路计算 1. 2. 3. 1电压源与电流源及等效变换 1.理想电压源和理想电流源 理想电压源和理想电流源是输出电压或电流与它连接的负载无关的电源，也就是说，无论在这种电源端口上连接什么负载，理想电压源输出的电压或理想电流源输出的电流都是恒定的。这种理想电源也称为独立电源。要特别提醒注意的是，实际工作中，理想电源是不存在的 换句话说，如果把电源一也看成一个元件，理想电源元件是从实际电源元件中抽象出来的不过在实际电源本身消耗的功率可以忽略不计，而只起产生电能的作用时，这种电源便可以用一个理想电源元件来表示。理想电源元件分为理想电压源和理想电流源两种。,上一页,下一页,返回,.,2,任务1. 2汽车简单电路识读与计算,1.2. 3复杂电路计算 1. 2. 3. 1电压源与电流源及等效变换 1.理想电压源和理想电流源两种。,上一页,下一页,返回,(US),理想电压源 理想电流源,.,3,任务1. 2汽车简单电路识读与计算,2.实际电压源和实际电流源 实际应用中的电源一般不会具有理想电源的特性，当外接电阻R变化时，电源提供的电压和电流都会随之发生变化。当然，有的电压源在外接负载电阻变化时，输出电压波动很小，比较接近理想电压源的特性;一也有一些电流源当外接负载电阻变化时，输出电流波动很小，比较接近理想电流源的特性。 3.两种实际电源模型的等效变换 使用电压源模型或电流源模型来描述不同的电源是为了更符合这些电源的外部特性，并便于对其进行分析。实际电源可以用电压源模型表示，一也可以用电流源模型表示。如果实际电源可以由不同的模型来表示，那么二者之间就应该有对应的转换关系.,上一页,下一页,返回,.,4,2018/6/7,4,实际电源可以用恒定电动势E和内阻R0串联起来表示它以输出电压的形式向负载供电，输出电压（端电压）的大小为 U=E R0I,图1-36 理想电压源,返回,1 电压源,1.2.3.1 电源的等效电路,(US),图1-37 电压源,.,5,2018/6/7,5,如果电源的内阻极小，可近似看成理想电压源，如稳压电源。一般电源内部的电阻不可忽略，可用一个理想电压源E和内阻R0串联起来表示，叫做实际电源的电压源模型，简称电压源，其符号如图所示 如果电源内阻R0越大，则在输出相同电流条件下，端电压越小。若电源内阻R0=0，则端电压U=E与输出电流的大小无关。这种内阻R0=0，输出恒定电压U=E的电源叫做理想电压源或恒压源，其符号如图所示。,返回,.,6,2018/6/7,6,2 电流源,电流源的二端电压U=E-Ri I，电路中的电流（参考方向如图1-23所示）为：I=E-U/Ri=E/Ri-U/Ri=Is I0式中Is 电源的短路电流，Is= E/Ri; I0内阻上的电流, I0=U/Ri; I电源的输出电流。 Ri 电源内阻，也可用R0或r都可以。,返回,图1-23 实际电流源,.,7,2018/6/7,7,电源以输出电流的形式对负载供电，恒定电流Is在内阻上的分流为I0， 在负载R上的分流I，如图所示 。,图1-23 实际电流源,返回,.,8,2018/6/7,8,电源的输出电流总是小于电源的短路电流Is，当电源的内阻ri大于负载电阻时，内阻上的电流I0减小，输出电流加大，接近电流加大，接近 Is值。如果内阻ri=时，则不管负载电阻如何变化，电源输出的电流I=Is，恒定不变 。把内阻ri=的电流源叫做理想电流源，如图 (a) 所示。实际的电流源可用一个理想电流源与内阻ri并联表示，叫做实际电源的电流源模型，简称电流源，如图 (b) 所示。,(a)理想电流源 (b)实际电流源,返回,.,9,2018/6/7,9,3. 电压源与电流源的等效变换,1. 电压源以输出电压的形式向负载供电， 2. 电流源以输出电流的形式向负载供电。 电压源和电流源可以等效变换。等效变换指对外电路等效，即把他们与相同的负载连接，负载两端的电压、负载中的电流、负载消耗的功率都相同，如图1.8所示。两种电源等效变换关系由下式决定：,返回,.,10,2018/6/7,10,1. 可将电压源等效变换成电流源，内阻R0阻值不变，要注意将其改为并联； 2. 也可将电流源等效变换成电压源，内阻R0阻值不变，将其改为串联. 两种电源等效变换关系由下式决定：,图1.8 电压源与电流源的等效变换,返回,.,11,2018/6/7,11,电压源和电流源进行等效变换时必须注意：（1）电压源和电流源的等效变换只对外电路等效，对内电路不等效。（2）等效变换时，电压与电流的方向是一致的，即电压源的正极与电流源输出电流的一端相对应。（3）理想电压源和理想电流源之间不能进行等效变换。,返回,.,12,2018/6/7,12,例图,例1-10 在下图所示电路中，已知US110v,US2=8v，R1=2,R2=2,R3=2,试求流过R3的电流I3是多少？注意：用电压源与电流源的等效变换法。,返回,(a),.,13,2018/6/7,13,解： （1）将图（a）中含源支路作为电压源，根据公式 将其等效变换成电流源，如图（b）所示。由等效变换公式所得 Is1=US1/R1=10/2= 5 A IS2=US2/R2=8/2 = 4 A解题时要特别注意Is1与US1、Is2与US2的极性必须一致。,(b),(a),.,14,2018/6/7,14,2）将两个并联电流源合并成一个电流源IS，两个电阻R1、R2合并成一个电阻R，如图（c）所示。 电流源 IS=IS2+IS1=4+5= 9A R=R1R2/(R1+R2)=R1/2= 1 （3）再将电流源IS和R等效为电压源US图（d）US=RIS=1X9=9V, R= 1 (4)流过的R3的电流I3与（a）图中流过R3的电流相等,求出I3， I3=US/(R+ R3) =9/(1+2) = 3 A,(a),(b),(c),(d),.,15,2018/6/7,15,例 1.6 已知US1=4V,IS2=2A,R2=12，试等效化简图1-38所示电路。,(a),.,16,2018/6/7,16,例 1.6 已知US1=4V,IS2=2A,R2=12，试等效化简图1-38所示电路。,解： 1) 将电流源IS2 和R2的并联变换为电压源 US2和R2串联,如图 （b）所 示， US2 = R2 IS2 = 12 X 2 = 24V 2) 将电压源US2和US1 的串联变换为电压源US，如图（c）所示， US = US2 + US1 = 24 + 4 = 28V,(a),(c),(b),.,17,2018/6/7,17,例1.7 如图1-39所示电路，已知US1=10V,IS1=15A,IS2=5A,R=30，R2=20，求电流I。,解：1）将理想电流源IS1和理想电压源US1的并联等效为理想电压源US1；电流源