直流电路-独立源与受控源

电流源的外特性01理想电流源的特性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。理想电流源的特性1、电路符号理想电流源(交流)理想电流源(直流)u+-is+-UIs外特性特点：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。直流理想电流源外特性IR+-UIsU0IIs02实际电流源的外特性实际电流源的外特性实际电流源通常用一个理想电流源与一个电阻并联的模型来代替。

I=IS－U/RS

(b)(a)ISIURS实际电流源及其外特性0UIISU/RSI理想电流源的外特性实际电流源的外特性思考当内电阻（）时，实际电流源外特性曲线与理想电流源相同。A、Rs=0B、Rs→∞

C、Rs较小

D、Rs较大答案：D当内电阻（）时，实际电流源外特性随输出电压增大而减小较快。A、Rs=0

B、Rs→∞

C、Rs较小

D、Rs较大答案：C电压源的外特性01理想电压源的特性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。电理想电压源的特性1、电路符号理想电压源(交流)us+-Us+-理想电压源(直流)Us+-或电理想电压源的特性(b)(c)理想电压源及电压波形

+-+-(a)电理想电压源的特性U0I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。UsUs+-IRU2、外特性直流理想电压源外特性02实际电压源的外特性实际电压源的外特性实际电压源通常用一个理想电压源与一个电阻串联的模型来代替。(a)(b)+-USIUR00IUUSUIR0实际电压源及其外特性理想电压源的外特性实际电压源的外特性思考

当内电阻（）时，实际电压源外特性曲线与理想电压源相同。A、Rs=0B、Rs→∞

C、Rs较小

D、Rs较大答案：A当内电阻（）时，实际电压源外特性斜率较大。A、Rs=0

B、Rs→∞

C、Rs较小

D、Rs较大答案：D理想电流源的串联与并联01理想电流源的并联电流源的同向并联IS=IS1+IS2

ISABISIS2IS1AB（a）电流源的反向并联电流源并联时，等效电流源的大小为各电流源的代数和。IS=-IS1+IS2

ISABISIS2IS1AB(a)

(b)

思考1、电路如图1所示，电路中的I等于多少？答案：I=5A2、电路如图所示，电路中的I等于多少？答案：I=5A图1图2

思考

牛顿——发现了万有引力定律，回答了“行星为什么这样运动”的问题。理想电压源的串联与并联01

理想电压源的串联理想电压源的顺联US=U1+U2+U3

R+-US(b)+-UR(a)+-U2+-UU1U3+-+-理想电压源的反串理想电压源串联时，等效电压源的大小为各电压源的代数和。US=U1-U2+U3

+-US(b)+-UR(a)-+U2+-UU1U3+-+-02理想电压源的并联理想电压源的并联两个不等值的理想电压源不能并联。理想电压源与其它任何元件并联，电路的端口电压都不变，因此其等效电路仍为理想电压源。+-+-USISUSUSR+-R+-ISUS思考1、理想电压源与理想电流源的串联等效为理想电压源？答案：错2、电路如图所示，U=？答案：U=5V实际电源的等效变换01两种电源模型的等效变换两种电源模型的等效变换当两种电源模型对外电路有相同的输出电压和电流时，两种电源是可以等效互换的。U'ISabI'rsb电流源模型互换条件：I=I'U=U'I+-USbaUr0电压源模型和电流源模型等效互换a电压源模型两种电源模型的等效变换

对电压源模型有：US

＝

r0I

＋

U

（１）

对电流源模型有：

IS

＝

I

＋

U

/rs

或

IS

rs＝rs

I

＋U

（２）比较（１）式和（２）式可得电压源和电流源的等效变换式：US

＝rSIS

r0＝rs等效变换的注意事项(1)注意转换前后US

与Is

的方向。即电流源流出电流的一端与电压源的正极性端相对应。IsIsaUS+-bIr0图AarsbI'图BUS+-bIr0a图CarsbI'图D等效变换的注意事项

(2)进行电路计算时，恒压源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可等效变换。R0和R0'

不一定是电源内阻。（3）理想电压源和理想电流源特性曲线无法重合，不能进行这种等效变换。（不存在）aUS+-bI图AabI'Uab'Is图B等效变换的注意事项“等效”是指“对外”等效，对内不等效。例如：RL=∞

时:IsarsbUab'I'RLaUS+-bIUabrORLrO中不消耗能量rs中则消耗能量对内不等效对外等效（4）等效是对外电路R而言，提供了相同的电压和电流。等效变换的注意事项（5）电压源和电流源的等效变换是电路求解中简化电路的有效方法，往往要通过多次变换才能达到简化、合并电源的效果。＋＿r0US６V3Ω【例】

做出图示电路的等效电源图。rs＝3ΩIS

解：将其转换成电流源的电流为：IS＝US/r0

＝２Ａ电阻为：rs＝3Ω02实际电源变换的应用实际电源变换的应用【例】有两台直流发电机并联工作，共同供给R=24Ω的负载电阻，如图（a）所示。其中一台发电机的理想电压源US1=130V，内阻R1=1Ω；另一台的理想电压源US2=117V，内阻R2=0.6Ω，试求负载电流I。+-+-US1US2UR2+-IR1(a)实际电源变换的应用R+-+-US1US2UR2+-IR1(a)IS1IRIS2UR2+-R1(b)RISUR0+-I(c)解：将图(a)电压源电路变换为图（b）电流源等效电路。

实际电源变换的应用合并IS1和IS2，如图（c）所示。

IS=IS1+IS2=130+195=325(A)

受

控

源01定

义

定

义受控源又称为非独立源，也是一种电源。它表示源电压或源电流受电路中另一处电压或电流的控制。受控源由两条支路组成，其第一条支路是控制支路，呈开路或短路状态；第二条支路是受控支路，它是一个电压源或电流源，其电压或电流受第一条支路电压或电流的控制。受控源是一种四端元件。02四种类型四种类型r具有电阻量纲，称为转移电阻。1、电流控制的电压源（CCVS）g具有电导量纲，称为转移电导。2、电压控制的电流源（VCCS）

无量纲，称为转移电流比。3、电流控制的电流源（CCCS）

亦无量纲，称为转移电压比。4、电压控制的电压源（VCVS）四种类型当控制系数r、g、

和

为常量时，受控源是线性时不变四端元件。使用时，往往不是上述标准形式：求：i2及受控源功率？

+_+_i1i25V4i15Ω10Ω例小结1.受控源并不是真正的电源，受控电压源的电压和受控电流源的电流均受另一支路的电压或电流（即控制变量）的控制;2.受控源不能起激励的作用，没有独立源受控源无法工作。3.对含有受控源的线性电路，仍遵循KCL，KVL定律。03

拓

宽

电流控制电流源CCCS晶体管放大器电路

晶体三极管的符号++__ibicubeuceuiRbRcEc电压控制电流源VC