电源的电路模型及其等效变换知识ppt课件

.,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=uSRsi,i=iSGsu,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,.,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。,.,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：,.,例,I=0.5A,U=20V,大小、方向！,.,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：,.,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。,.,练习2-1-12练习2-1-13,.,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。,.,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。,.,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.,.,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,.,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,.,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。,.,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,.,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,.,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。,.,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。,.,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