非线性电路电压源电流源互换.ppt

1、一、非线性元件的描述方法,2.5.2 非线性电路及其工程处理方法,1 伏安特性曲线,2 数据表格,3 参数描述(特征值描述),I,U,1) 静态电阻,静态工作点Q处的电压与电流之比,2) 动态电阻,工作点Q的切线斜率,二、非线性电阻电路的分析方法,1. 图解法,US,US / RS,IQ,UQ,U = US - RSI,U = f (I),线性,非线性,得解,(UQ，IQ),例题：,求图示电路中的U、I及相应的静态电阻、动态电阻。,解：,US=UOC=Uab=2V,RS= 0.25 k+ 3/1 k = 1 k,Q,2,2,0.6,1.2,U = US - RSI,其中：,= 2k,0.9,2

2、 微变等效线性化分析方法,适用于小信号电路分析,将非线性问题转换为线性问题处理。,举例：,已知： U1 =130V， U2 =120V， U3 =20V； 当S 时，I = 25A， 当S 时，I = 27 A。 试问：当Sb 、 U3 = -20V时，I =？,解：,当Sa 时，I =25A， U1 与U2共同作用,当Sb 时，I =27A， U1 、U2与U3共同作用,所以 U3 = 20V单独作用时，,当U3 = - 20V单独作用时，,当Sb， U3 = -20V时，I = 23A,k = 0.1,分量参考方向与原始量一致,2.6 恒定电压、电流激励下的电路问题,WL = LI 22；

3、,WC = CU 22；,2.6.1 电容、电感元件在电路中的状态,1、闭合稳态情况 2、零状态下激励情况 3、闭合稳态下断路情况,独立源,受控源,2.6.2 有源电路元件及其模型,有源元件是电源，它给电路提供电压和电流。,一、理想电压源,US,u US,i 任意，有外部结构决定,(恒压源),二、.理想电流源,IS,(恒流源),i IS,u 任意，有外部结构决定,简化计算,三、实际电源,1实验,2伏安特性,US,U = US - RSI,IS,U = U1 + U2,电压源模型,I = I1 + I2,开路电压,短路电流,电流源模型,电压源模型,电流源模型,理想电压源与电阻的串联,理想电流源与

4、电阻的并联,(开路电压),(短路电流),3. 理想电压源(恒压源),理想电压源,不可以,1) 理想电压源是否可以短路?,2),RS = 0,US,US1= US2,4. 实际电压源,当RS R 时，U=US，可以认为是恒压源。,?,等效条件?,四、电压源与电流源的等效互换,1. 等效互换条件：端口处的外特性完全相同,U = US - RS1I,RS2 = RS1，,RS1 = RS2，,2利用电源等效互换分析电路,2A+2A=4A,3 /6 =2 ,6/3=2A,12/6=2A,多电源并联,多电源串联,例题：,利用电源等效互换方法求图中电流I。,解：,原图,I = 1A,五、电源的工作状态,电

5、源只表征外力作用下形成的电压或电流的来源。,已知： IS 0 ，US 0 试判断电源的工作状态？,2.6.3电路的工作状态和电器设备的额定值,一、电气设备的额定值,电源额定值,负载额定值,指电气设备长时间正常工作的限度,电源,负载,额定输出功率,或额定输出电流,参数及额定功率,或参数及额定电压,I = 0,二、电路的工作状态,由电路输出电流的大小而定,空载,0I IN,I = IN,I IN,当RS很小时，I 很大，电源烧毁。,带载,开路,满载,电源,负载,I = 0,U=US, 电压源不能短路,短路,I = USRS= ISC,超载,轻载,U=US,U US,U = 0,三、电源负荷的大小,RL1RL2 ，对于电源来说，哪种情况负荷大？,由电源的输出功率或电源的输出电流衡量,?,2.7 变化的电压、电流激励下的电路问题,1、正弦周期电压、电流的描述,时间函数的描述形式：,波形图的描述形式：,i = Imsin(t+i ),u = Umsin(t+u )；,Um、Im ： 最大值、幅值 ，表示交流电的大小强弱, ： 角频率，弧度/秒， 角频率表示电压、电流交变的速率。,正弦交流电的三要素：,(t+u) 和