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电工电子技术-电源的两种模型及其等效变换

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1、2.3 电源的两种模型及其等效变换,电源的两种模型:电压源模型和电流源模型,RS越大斜率越大,1. 电压源模型,伏安特性,U = E R0I,当R0 = 0 时，电压源模型就变成恒压源模型,由理想电压源串联一个电阻组成,R0称为电源的内阻或输出电阻,理想电压源（恒压源）,特点:（1）无论负载电阻如何变化，输出电压不变（2）电源中的电流由外电路决定，输出功率可以无穷大,1. 电压源模型,2. 电流源模型,电流源模型,I = IS U / R0,由理想电流源并联一个电阻组成,当内阻R0 = 时，电流源模型就变成恒流源模型,理想电流源（恒流源),特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电流源电流 IS；,（2）输出电压由外电路决定。,2. 电流源模型,3. 电源两种模型之间的等效变换,等效互换的条件：当接有同样的负载时，对外的电压电流相等。,I = I Uab = Uab,即：,等效互换公式,Uab = E IR0,E = ISR0,R0 = R0,例：电压源与电流源的等效互换举例,5A,10V / 2 = 5A,2,5A 2 = 10V,IS = E / R0,等效变换的注意事项,I

2、S = E / R0 R0 = R0,注意转换前后 E 与 Is 的方向,(2),(4)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。,应用举例,(接上页),R1,R3,Is,R2,R5,R4,I3,I1,I,(接上页),IS,R5,R4,I,R1/R2/R3,I1+I3,代入数值计算,已知：U1=12V， U3=16V， R1=2， R2=4，R3=4， R4=4， R5=5， IS=3A 解得：I= 0.2A(负号表示实际方向与假设方向相反),I4 =IS+I=3 +(-0.2)=2.8A,UR4 = I4 R4 =2.84=11.2V,P = I UR4 =(-0.2) 11.2= - 2.24W 负号表示输出功率,R4=4 IS=3A I= 0.2A,PIS= - 33.6W,R3 = 5 ，R = 1 。,R1 = 1 ，R2 = 2 ，,例：U1 = 10V，IS = 2A，,(1)求电阻R中的电流I ; (2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS ; (3)分析功率平衡.,解: (1),去除R3（断开），并不影响该并联电路两端的电压U1,去除R2（短接），并不影响电流源支路的电流。,I1 = U1 / R1 = 10 / 1A = 10A,I = ( I1 +IS ) / 2 = ( 10 + 2 ) / 2A = 6A,解: (1),解: (2),IR1 = IS - I = (2 - 6)A = -4A,IR3 = U1 / R3 = 10 / 5 A = 2A,IU1 = IR3 - IR1 = 2 (-4) A = 6A,UIS = U +R2 IS = (1 6 + 2 2)V=10V,解: (3),理想电压源和理想电流源都是电源，它们发出的功率分别为：,各个电阻所消耗或取用的功率分别为:,两者平衡:,60W + 20W = 36W + 16W + 8W + 20W,80W = 80W,

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