电路lecture_03_电源及其等效变换.ppt

1理想的独立电源 2实际电源,lecture_03 电源及其等效变换,内容提纲,,重点难点,实际电源的两种模型及其等效变换,,作业1-5(a,c),1-7(a,b),2-11,（cha.1-6,cha.2-5,cha.2-6）,Next: cha.1-7,cha.1-8,常用的干电池和可充电电池,实验室使用的直流稳压电源,用示波器观测直流稳压电源的电压随时间变化的波形示波器,稳压电源,电源 (independent source),其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其 值与流过它的电流 i 无关的元件叫理想电压源电路符号,一. 理想电压源,定义,,1 理想的独立电源,,(a) 理想电压源的电路模型 (b) 理想电压源的外特性,电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关通过电压源的电流由电源及外电路共同决定理想电压源的电压、电流关系,伏安关系,例,外电路,,,,电压源不能短路！,电压源的功率,电场力做功 ， 电源吸收功率1） 电压、电流的参考方向非关联；,物理意义：,,,,电流（正电荷 ）由低电位向 高电位移动，外力克服电场力作功电源发出功率。

发出功率，起电源作用,（2） 电压、电流的参考方向关联；,物理意义：,,吸收功率，充当负载,若多个理想电压源并联，必须保证电压相等，极性相同， 即vSi = vSj 其总电压为单个电压源电压,,若多个理想电压源串联，则其总电压为,,,例,电压源的并联 电压源的串联,例1-1 电路如图所示已知uab=6V, uS1(t)=4V, uS2(t)=10V, R1=2和R2=8求电流i和各电压源发出的功率两个电压源的吸收功率分别为,解：,例l-2 电路如图所示已知uS1(t) =24V, uS2(t)=4V, uS3(t) =6V, R1=1, R2=2和R3=4求电流i (t)和电压uab (t) 沿右边路径求电压uab得到,也可由左边路径求电压uab得到,解：,例 l.5.3 电路如图所示试求开关 S 断开后，电流i和 b点的电位解:图(a)是电子电路的习惯画法，不画出电压源的符号，只 标出极性和对参考点的电压值，即电位值再根据KVL求得 b点的电位,我们可以用相应电压源来代替电位，画出图(b)电路，由此可求得开关 S断开时的电流 I,其输出电流i 总能保持定值或一定 的时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。

电路符号,2. 理想电流源,定义,,(1) 电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关,电流源两端的电压由电源及外电路共同决定,理想电流源的电压、电流关系,iS,例,外电路,,,,电流源不能开路！,若多个理想电流源串联，必须保证电流相等，方向相同，即iS1 = iS2若多个理想电流源并联，则其总电流为,,i = iS1 + iS2 − iS3,例,计算图示电路各元件的功率解,发出,吸收,满足：P（发）＝P（吸），所以功率是守恒的,,,+,_,u,,,,,+,_,,,2A,5V,,i,,,电流源的功率,与电压源类似,,2 实际电源,实际电压源也不允许短路因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源实际电压源,考虑内阻,伏安特性,一个好的电压源要求,,实际电流源也不允许开路因其内阻大，若开路，电压很高，可能烧毁电源实际电流源,考虑内阻,伏安特性,一个好的电流源要求,,实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换，所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变u=uS – Ri i,i =iS – Giu,i = uS/Ri – u/Ri,比较可得等效的条件：,iS=uS /Ri Gi=1/Ri,实际电压源,实际电流源,端口特性,电压源和电流源的等效变换,由电压源变换为电流源：,由电流源变换为电压源：,(2) 等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。

注意,开路的电流源可以有电流流过并联电导Gi 电流源短路时, 并联电导Gi中无电流 电压源短路时，电阻中Ri有电流；, 开路的电压源中无电流流过 Ri；,(3) 理想电压源与理想电流源不能相互转换表现在,利用电源转换简化电路计算例1.,,I=0.5A,,U=20V,例2.,U=?,例3.,把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连例4、电路如图所示，求 2、求,3、求 ：,解：1、求i ，作封闭曲面，有：,2. 电路如图1所示 若：(1)R=10； (2) R=5；(3) R=2时; 试判断5V电压源是发出功率或吸收功率图1,思考与练习,1. 独立电压源能否短路?独立电流源能否开路?,,Thank you very much! See you next time!,。