电工电子技术(第3版林平勇)电子教案ch17.ppt

1.71.7 电压源、电流电压源、电流 源及其等效变换源及其等效变换 1.7.1 1.7.1 电压源电压源 1.7.2 1.7.2 电流源电流源 1.7.3 1.7.3 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换 1.7.4 1.7.4 电路的短路和开路电路的短路和开路 常用实际电源常用实际电源 干电池、蓄电池、直流发电机、直流稳 压电源等。 交流发电机、电力系统提供的正弦交流 电源、交流稳压电源等。 直流电源：直流电源： 交流电源交流电源: : 一个实际电源可以用两种模型两种模型来表示。用电压 的形式表示称为电压源电压源，用电流的形式表示称为电电 流源流源。 电源的输出电压与外界电路无关,即电压源输 出电压的大小和方向与流经它的电流无关,也就是 说无论接什么样的外电路,输出电压总保持为某一 给定值或某一给定的时间常数。 一、 理想电压源 1.7.1 1.7.1 电压源电压源 理想电压源(交流) 1、电路符号 us + - Us + - 理想电压源(直流) Us + - 或 u 0 i 特点：电流及电源的功率由外电路确定，输出电 压不随外电路变化。 Us 2、伏安特性 Us + - I R U 理想电 压源伏 安特性 二、 实际电压源 理想电压源是不存在的,电源在对外提供功率时 ,不可避免的存在内部功率损耗。即实际电源存在 内阻,带载后,端电压下降。 实际电压源(交流) 1、电路符号 实际电压源(直流) 或 us + - RO RO Us + - Us + - RO 特点：输出电压随外电路变化。 2、伏安特性 I R U u 0 i Us 理想 电压 源伏 安特 性 U = US R0 I Us + - RO 实际电压源 伏安特性 U0 = US 实际电压源与理想电压源的本质区别 在于其内阻RO。 注意 时，实际电压源就成为理想电压源。当 Us + - RO 实际电压源 Us + - 理想电压源 实际工程中，当 负载电阻远远大 于电源内阻时， 实际电源可用理 想电压源表示。 I R U Us + - RO Us + - I R U 近似 电源的输出电流与外界电路无关,即电源输出 电流的大小和方向与它两端的电压无关,也就是说 无论接什么样的外电路,输出电流总保持为某一给 定值或某一给定的时间常数。 一、 理想电流源 1.7.2 1.7.2 电流源电流源 理想电流源(交流) 1、电路符号 理想电流源(直流) u + - is + - U Is u 0 i 特点：电源的端电压及电源的功率由外电路确定 ， 输出电流不随外电路变化。 2、伏安特性 I R 理想电 流源伏 安特性 二、 实际电流源 理想电流源是不存在的,电源在对外提供功率时 ,不可避免的存在内部功率损耗。即实际电源存在 内阻,带载后,输出电流下降。 + - U Is Is u 0 i 理想电 流源伏 安特性 Is 实际电流源(交流) 1、电路符号 实际电流源(直流) 特点：输出电流随外电路变化。 2、伏安特性 实际电 流源伏 安特性 RO is u + - RO Is U + - I R + - U Is RO IO 实际电流源与理想电流源的本质区别 在于其内阻RO。 注意 时，实际电流源就成为理想电流源。当 实际电流源 理想电流源 实际工程中，当负载电阻远远小于电源 内阻时，实际电源可用理想电流源表示。 近似 RO Is U + - I R + - U Is RO IO I R + - U Is + - U Is 一、 电压源与电流源的等效变换 对外电路 而言，如果 将同一负载 R分别接在 两个电源上 ，R上得到 相同的电流 、电压，则 两个电源对 R而言是等 效的。 1.7.3 1.7.3 实际电源两种模型的等效变换实际电源两种模型的等效变换 I R U Us + - RO Us + - RO Is RO I R + - U Is RO IO 二、有源支路的简化 原则：简化前后，端口的电压电流关系不变。 1. 电压源串联 I a b + + Us1 Rs1 Us2 Rs2 + U U = (Us1 + Us2 ) (Rs1+Rs2)I = Us - Rs I Us = Us1 + Us2Rs = Rs1 + Rs2 2. 电流源并联 a b Is1 I Is2 Gs1 Gs2 Gs a b Is Is = Is1 + Is2Gs = Gs1 +Gs2 a b + U RsUs I+ 例1.4 求电路的电流 I 。 注意：被求支路不要参与转换。 + 4 12V 4 2 1 6A 2A I 3A 4 + I 22 1 6V2V + 1.7.4 1.7.4 电路的短路和开路电路的短路和开路 开路时的特点： 一、开路状态 a b两 点间开 路 二、短路状态 短路时的特点： I R U Us + - RO a b I R U Us + - RO a b a b两 点间短 路 短路电流过大，电源易烧毁！为避免发电流过大，电源易烧毁！为避免发 生短路，一般在电路中接入熔断器保护生短路，一般在电路中接入熔断器保护 。 三、电源有载工作状态 额定值： 负载吸收功率： I R U Us + - RO a b 为电气设备在给定条件