电源的电路模型及其等效变换知识ppt课件.ppt

三 实际电源的电路模型及其等效变换 实际电源 realsource 的两种模型 电压源模型 u uS Rsi i iS Gsu 电压源与电阻的串联组合 电流源与电导的并联组合 电流源模型 1 2 两种电路模型的等效变换 对外等效 对内不等效 开路时 电压源产生的功率为零 电流源产生的功率为iS Gs 短路时 电流源产生的功率为零 电压源产生的功率为uS R 2 有伴电压源 accompaniedvoltagesource 有伴电流源 accompaniedcurrentsource 无伴电源 unaccompaniedsource 等效变换 equivalenceandtransformation 受控源组合也可进行等效变换 但注意控制量所在支路不能消掉 注意 3 例 I 0 5A U 20V 大小 方向 4 四 含独立源支路的串并联的等效电路 1 电压源的串 并联 串联 uS uSk 注意参考方向 电压相同的电压源才能并联 且每个电源中流过的电流不确定 并联 2 电流源的串 并联 电流相同的理想电流源才能串联 并且每个电流源的端电压不能确定 串联 可等效成一个理想电流源iS 注意参考方向 并联 5 3 电压源与其它元件的并联 u us 对所有的电流i 整个并联组合可等效为一个电压为us的电压源 4 电流源与其它元件的串联 i is 对所有的电压u 整个串联组合可等效为一个电流为is的电流源 6 练习2 1 12练习2 1 13 7 b 3 n 2 l 3 变量 I1 I2 I3 a I1 I2 I3 0 b I1 I2 I3 0 KCL 一个独立方程 二个独立方程 I1R1 I2R2 US1 US2 I2R2 I3R3 US2 I1R1 I3R3 US1 2 2支路电流法 branchcurrentmethod 支路电流法 以各支路电流为未知量列写电路方程 8 支路电流法分析电路的步骤 第一步 设出各支路电流 标明参考方向 任取n 1个节点 依KCL列独立节点电流方程 n为电路节点数 第二步 选取独立回路 平面电路一般选网孔 并选定绕行方向 依KVL列写出所选独立回路电压方程 第三步 若电路中含有受控源 还应将控制量用未知电流表示 多加一个辅助方程 第四步 求解一 二 三步列写的联立方程组 就得到各支路电流 第五步 如果需要 再根据元件约束关系等计算电路中任何处的电压 功率 9 例2 2 1 n 4 n 1 3b 6 b n 1 3 对于较复杂的电路 方程数是很多的 但对于应用计算机辅助分析而言 建立方程和求解过程是非常规范和方便的 10 练习2 2 2求受控源支路电流I U 2 2A 1 2U I 0 1 I1 I I1 2或I I1 2 0I1 UI 2U I 1 33A 节点 回路 独立节点方程 独立回路方程 未知量 方程个数 I I1 2个 1个 0 1 2个 0个 控制量与未知量的关系式 VAR 1个 1个 11 2 3网孔电流法 meshcurrentmethod 一 网孔电流 假想的沿网孔边界流动的电流 没有物理意义 它的引入是为了简化计算 i1 im1i2 im1 im2i3 im2 12 绕行方向和网孔电流方向取为一致 二 网孔电流法 以网孔电流为未知变量列写电路方程分析电路的方法 利用KVL和VAR 13 im1 im2 网孔1 R1im1 R2 im1 im2 uS1 uS2 0 网孔2 R2 im2 im1 R3im2 uS2 0 得 R1 R2 im1 R2im2 uS1 uS2 R2im1 R2 R3 im2 uS2 支路电流 i1 i3 uS1 uS2 R1 R2 R3 b a i2 i1 im1 i2 im2 im1 i3 im2 R11 R1 R2代表网孔1的总电阻 自电阻 令 R22 R2 R3代表网孔2总电阻 自电阻 R12 R2 R21 R2代表网孔1和网孔2的公共电阻 互电阻 uSm1 uS1 uS2网孔1中所有电压源电压升的代数和 uSm2 uS2网孔2中所有电压源电压升的代数和 14 推广到l个网孔 回路电流法 对非平面电路 若以回路为独立回路 此时网孔电流也称为回路电流 对应的分析方法称为回路电流法 R11im1 R12im2 uSm1 R21im1 R22im2 uSm2 标准方程 15 步骤 1 选定各网孔电流的参考方向 标示于图中 2 按网孔方程的一般形式 列写网孔方程 3 联立求解网孔方程 解得各网孔电流 4 选定各支路电流的参考方向 求解支路电流及其他待求量 16 三 含电流源支路时的分析方法 1 有伴电流源 有伴电压源 列网孔方程 2 无伴电流源 处于边界网孔时 可不列KVL方程 处于公共支路上 把电流源视同为端电压等于u的电压源 17 1A 20 例2 3 2列写网孔方程 10 40 50 1 有伴电流源等效变换为