知识点： 独立电源的等效变换-教学文稿

1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式高等职业教育数字化学习中心项目一： 电路分析基本定律与分析方法0203050604070101020403 归纳总结知识深化明确任务知识准备05操作训练 本知识点的主要任务包括：学习独立电压源与独立电流源相互等效变换的条件及具体的等效变换方法；学习电压源串联的等效变换；学习电流源并联的等效变换；学习实际电压源并联的等效变换；学习实际电流源串联的等效变换；学习理想电压源与任何二端网络并联的等效；学习理想电流源与任何二端元件串联的等效。通过以上内容的学习，为以后电路分析的学习打下良好的基础。（一）独立电

2、压源与独立电流源的等效变换 同一负载电阻R接在两电源模型上，若电阻R上的所有效应（电流、电压等）都相同，那么对电阻而言，这两个电源模型是等效的。如图10-1，根据Ia=Ib可得到实际电源的两种模型等效变换的条件 或 SSSS,RUIRRRbaSSSS,RIURRRba图10-1 电压源与电流源等效变换 等效变换关系：将一个电动势为US、内阻为RS的实际电压源等效变换为一个实际电流源时，该实际电流源的内阻依然为RS，但其电流为IS=US/RS。恒流源方向与电压源的电动势方向一致。 将一个实际电流源等效为一个实际电压源时，该实际电压源的内阻依然为RS，但电动势为US=ISRS。电压源电动势的方向与

3、电流源电流方向一致。（一）独立电压源与独立电流源的等效变换例10.1 试求图10-2（a）所示电流源的等效电压源和图10-2（c）所示电压源的等效电流源。解：图10-2（a）所示为电流源变为电压源时，根据等效变换的原则，电压源的电动势US和内阻RS分别为图10-2（c）所示为电压源，将其等效为电流源，则电流源的电流IS和内阻RS分别为 （一）独立电压源与独立电流源的等效变换V)(2045SU)(4SR，A)(236SI)(3，SR图10-2 例10.1图 前面我们已经讨论了电源的表示方法，即电源的电压源表示和电源电流源表示。既然同一个电源可以有两种不同的表示，那么这两种表示对外电路而言应当是等

4、效的，即我们无论采用哪种表示方法，都不会影响外电路的电流、电压和功率。任务分析和实施在multisim中画出图10-4电路，测量负载1K 电流、电压和功率，判断：对外电路而言，12V电压源和12mA电流源是否等效？ 如图10-5（a）所示为三个电压源串联的电路，10-5（b）是它们等效后的电压源。（一）电压源串联的等效图10-5 串联电压源的等效等效电压源的电动势为各电压源电压的代数和，即S3S2S1SUUUU等效电压源的内阻等于各电压源的内阻相加，即S2S1SRRR如图10-6（a）所示为三个电流源串联的电路，10-6（b）是它们等效后的电流源。（二）电流源并联的等效等效电流源的电流为各电流

5、源电流的代数和，即S3S2S1SIIII等效电流源的电导等于各电流源电导相加，即S3S21SS1111RRRR 当几个实际电压源并联时，可先将电压源等效为电流源，然后再进行电流源合并化简，若需要时再将电流源等效为电压源。（三）实际电压源并联的等效S3S2S1/SIIIIS3S2S1/S/RRRR 当几个实际电流源串联时，可先将电流源等效为电压源，然后再进行电压源合并，化简为一个电压源，若需要时再将电压源等效为电流源。（四）实际电流源串联的等效（1）理想电压源与任何二端网络（包括元件）并联，对外电路而言，这部 分电路可以等效为相同的恒压源；（2）理想电流源与任何二端元件串联，对外电路而言，这部分

6、电路可以等 效为相同的理想电流源；（3）恒压源与恒流源串联，串联电路的电流等于恒流源的电流，端口电压由外电路决定；（4）恒压源与恒流源并联，并联电路的端口电压等于恒压源的电动势，输出电流由外电路决定。（五）电源其它特殊联接的等效例10.2 图10-11（a）是一个电压源与一个理想电流源并联的电路，试将该电路简化成一个电流源。解：电路有两个电源构成，为了将这两个电源合并，需要实际电压源等效为电流源后再与原电流源合并。简化过程如下：先将电压源等效变换为一个电流为15V/5 = 3A，内阻为5电阻的电流源，如图10-11（b）所示；再将两个理想电流源并联，就得到电流为1A的内阻为5电阻的电流源，如图

7、10-11（c）所示 。1. 将一个电动势为US、内阻为RS的实际电压源等效变换为一个实际电流源时，该实际电流源的内阻依然为RS，但其电流为IS=US/RS。恒流源方向与电压源的电动势方向一致。2. 将一个实际电流源等效为一个实际电压源时，该实际电压源的内阻依然为RS，但电动势为US=ISRS。电压源电动势的方向与电流源电流方向一致。3. 当多个电压源串联时，其等效电压源的电动势为各电压源电压的代数和，内阻等于各电压源的内阻相加。 4. 多个电流源并联时，等效电流源的电流为各电流源电流的代数和，电导等于各电流源电导相加。5. 当几个实际电压源并联时，可先将电压源等效为电流源，然后再进行电流源合并化简，若需要时再将电流源等效为电压源；当几个实际电流源串联时，可先将电流源等效为电压源，然后再进行电压源合并，化简为一个电压源，若需要时