电压源与电流源及其等效变换课件

电压源与电流源及其等效变换

电源向电路提供电能，如DC直流电源，AC交流电源

电源电压源

电流源

电源激励电路工作

激励（源）

由此产生的电压、电流

响应一、理想电压源1定义及符号理想电压源是一个二端理想元件，在任一时刻t，元件的电压U

与通过它的电流无关，保持为定值（即电源的电动势E）电压源两个特点：②电源中流过的电流I则与它所联接的外电路有关①它的端电压E

是定值，不会因为它所联接的外电路不同而改变I+_U+_E电源元件中的电流大小、方向取决于所接外电路!!!理想电压源外电路不得短路Us二、理想电流源1定义及符号

这一理想二端元件电流是与其端电压无关的定值ISIUIISU

电流源在电路中的符号如图，为电流值，箭头为参考方向，如果＝常数，则称为直流电流源，它的伏安特性在U-I

平面上是一条与电压轴平行的直线。2性质⑵其电压U与所接外电路有关；作为电源发出功率;

作为负载吸收功率;

电流源上电压一般不为零⑴其电流与接外电路无关；⑶外电路不得开路；⑷ISII=0UU三、实际电压源模型实际电压源的模型一般情况下，实际电压源的端电压常随输出电流而变，实际电压源在一定范围内可用理想电压源串联电阻作为模型：（如干电池）（一）实际电压源的外特性（1）电压源输出端开路称为开路电压（2）电压源输出端短路称为短路电流+__+Ro增大从实际电压源的外特性曲线来看电阻越小,越大，特性曲线越平坦，即电压源的端电压随电源的输出电流的变化越小，在电工中称为电源的带负载能力强。（二）实际电压源与理想电压源无论电源输出电流多少，其端电压U=E，这种电源称为理想电压源或恒压源理想电压源的输出电流是任意的，取决于E和3对实际电压源的要求一个实际电压源通常应具有输出电压基本稳定的特性其输出电压随输出电流的改变应几乎维持不变，其外特性与理想电压源的外特性相近。因此要求：由于电压源的内阻很小，在使用中不能短路四、实际电流源模型一般情况下，实际电流源的输出电流常随输出电压而变，实际电流源在一定范围内可用电流源并联电阻作为模型：实际电流源的模型1实际电流源的外特性+_2外特性曲线从外特性曲线来看R0越大，内阻R0的分流就越小，特性曲线就越陡。3实际电流源与理想电流源当时，其输出电压U是任意的，取决于这样的电源称为理想电流源或恒流源；其外特性曲线是一平行U轴的直线。3对实际电流源的要求当一个电流源的内阻时，则其外特性与理想电流源的外特性曲线相近。注意：由于电流源的内阻较大，所以在使用时，应避免开路-+三、实际电压源与实际电流源的等效变换1变换条件实际电压源的外特性方程实际电流源的外特性方程对负载而言，若则两者可以等效变换在上述条件下，电压源和电流源具有相同的外特性。++-_2注意：1)当电源输出端开路时，其开路电压但两个电源内阻上损耗的功率不相等。2)

当电源输出短路时，各电源内阻上损耗的功率显然不相等。3)注意电压源与电流源等效变换中的参考方向问题4)理想电压源与理想电流源之间不存在等效变换+_+_

等效变换仅对外电路而言，对电源内部不等效四、电源等效变换的推广1理想电压源与任一部分电路的并联，对外电路而言，仍等效成为一个理想电压源，且电源电动势不变。注意对内不等效。+_+_2理想电流源与任一部分电路的串联，对外电路而言，可等效成为一个理想电流源，且不变

注意：对内不等效。显然，原图中电流源的端电压1.11戴维宁定理一、电路术语1、二端网络：凡是具有两个出线端的部分电路，称为二端网络2、有源二端网络：若二端网络内还包含有电源，称为有源二端网络3、无源二端网络：不包含有电源的二端网络称为无源二端网络

任何一个有源线性二端网络对外电路来说，总可以用一个等效电源来代替。

等效电源可以是带内阻的电压源或是带内阻的电流源二、戴维宁定理任何一个有源二端线性网络都可以用一个电源电动势为E的理想电压源和内阻RO

串联的电源来等效代替。等效电源的电动势E就是有源线性二端网络的开路电压UO等效电源的内阻RO

等于有源二端网络中所有独立电源均除去后所得的无源二端网络a,b两端之间的等效电阻有源线性二端网络+_U++-E

求等效内阻RO

时，将二端网络内的电压源短路，电流源开路_I例求图中的电流I解：第一步先求开路电压UO+_U