电源及电源等效变换法

.,1.5电源等效变换法,电源等效变换法是一种利用电压源与电流源的相互等效，分析计算电路中某支路电流或电压的方法。,1.5.1电压源,一、理想电压源,1、电路模型,2、外特性,I,UL,RL,UL=E,IL=I,(接上负载讨论),（恒压源）,.,二、实际电压源,1、电路模型,RS是电源内阻,E为电源电动势,实际电压源用理想电压源E和内阻RS串联的电路模型。,2、外特性,I,UL=,IL=,作为电压源，RS越小越好，,E-,UL/RL,IL,（ULE）,IRS,RL,(接上负载讨论),使之RL有变化时，UL变化较小。,.,1.5.2电流源,一、理想电流源,1、电路模型,2、外特性,UL=,IL=,二、实际电流源,1、电路模型,2、外特性,IL=,UL=,作为电流源，,（恒流源）,IS,IL,ILRL,（ILIS）,RS越大越好.,实际电流源用理想电流源IS和内阻RS并联的电路模型。,IS-,IRS,ILRL,IL,IRS,.,一电压源，一电流源，,二、电压源变换成等效的电流源,IS,已知：US、RS,求：IS、,解：,IS=US/RS,即可求得等效的电流源。,=RS；,1.5.3电压源与电流源的等效互换,一、等效,若两电源对相同的负载能产生等值的电流和电压，,则，这两个电源对相同的负载等效。,令,注意：IS的流向要和US内部电流流向相一致。,.,三、电流源变换成等效的电压源,已知：,US=ISRS,四、说明,1、等效是对外电路而言，,2、等效变换时，,求：,+,-,解：,即可求得等效的电压源。,=RS,令,两电源内部并不等效。,IS的方向和US的极性要关联。,IS、RS,US、,3、和IS串联的电阻对负载而言为无效电阻。,4、和US并联的电阻对负载而言为无效电阻。,注意：US的内部电流流向要和IS的流向相一致。,.,等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。,理想电压源与理想电流源之间无等效关系。,电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。,注意事项：,例：当RL=时，电压源的内阻R0中不损耗功率，而电流源的内阻R0中则损耗功率。,任何一个电动势E和某个电阻R串联的电路，都可化为一个电流为IS和这个电阻并联的电路。,.,与恒压源并联的任何支路、元件或部分电路在计算外电路时可以去掉，对外电路无影响；,与恒流源串联的任何支路、元件或部分电路在计算外电路时可以去掉，对外电路无影响；,在电路化简过程中，待求支路必须保留。,.,五、验证,(a)图,10A,1,(b)图,2、将(a)(b)图同接9负载，验证两电源是否等效,UL=9V,(a)图中,IL=1A,(b)图中,IL=1/(1+9)X10A=1A,UL=1X9=9V,结论：,1、将图(a)所示电压源，,按等效变换法化为电流源,解：,IS=E/RS,=RS,=1,=10A,所以有(b)图所示电流源。,9,9,两电源等效变换后对相同的负载是等效的。,.,例:,求下列各电路的等效电源,解:,.,1.5.4电源等效变换法,一、电源等效变换法的解题步骤,1、整理电路，将所求支路画到一边；,2、将所求支路以外的部分，,3、化简结果，包含所求支路在内是一个简单电路；,4、在简单电路中，求未知的电流或电压。,（通常画在右边）,用电压源、电流源相互等效的方法进行化简；,.,二、等效变换法举例,已知：,R1=3，R2=3，R3=6,求：,解1：,电路不必整理，R3支路已在右边。,2A,1A,R1,R2,R3,3A,1.5,R3,E1=6V，E2=3V,各支路电流I1，I2，I3。,先用等效解法求流过R3的电流。,I3=1.5/(1.5+6)3A=0.6A,6,例1：,.,解2：,先整理电路，把所求R2支路画到右边。,2A,2,R3,结果：,解3：,由节点电流定律知：,求流过R2的电流I2。,I2=(4-3)/(2+3)=0.2A,求流过R1的电流I1。,I1=I2+I3=0.2+0.6=0.8A,R1,R3,3,6,2A,R1/R3,2,+,-,4V,3,+,-,3V,I2,.,例2:,试用电压源与电流源等效变换的方法计算2电阻中的电流。,解:,由图(d)可得,.,例3：,解：统一电源形式,试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中1电阻中的电流。,.,.,例3:,电路如图。U110V，IS2A，R11，R22，R35，R1。(1)求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS；(3)分析功率平衡。,解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：,.,(2)由图(a)可得：,理想电压源中的电流,理想