电压源与电流源的等效变换优秀课件.ppt

2.6.1 电压源电压源vv像电池，蓄电池，发电机那样，以输出电压的形式向像电池，蓄电池，发电机那样，以输出电压的形式向像电池，蓄电池，发电机那样，以输出电压的形式向像电池，蓄电池，发电机那样，以输出电压的形式向负载供电的电源叫电压源，电压源分为理想电压源和负载供电的电源叫电压源，电压源分为理想电压源和负载供电的电源叫电压源，电压源分为理想电压源和负载供电的电源叫电压源，电压源分为理想电压源和实际电压源实际电压源实际电压源实际电压源vv 实际电压源可以用一个恒定电动势和一个内阻实际电压源可以用一个恒定电动势和一个内阻实际电压源可以用一个恒定电动势和一个内阻实际电压源可以用一个恒定电动势和一个内阻的串联表示：的串联表示：的串联表示：的串联表示：2.6 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源的等效变换优秀课件2.6 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换实际电压源实际电压源 电压源模型电压源模型电压源模型电压源模型由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得: : U U = = E – Ir E – Ir若若若若 r r= 0= 0理想电压源理想电压源理想电压源理想电压源 : : U U     E EU U0 0= =E E 电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性I IU UI IR RL Lr r+ +- -E EU U+ +– – 若若若若 r r<< << R RL L ，，，，U U     E E ，，，，可近似认为是理想电压源。

可近似认为是理想电压源可近似认为是理想电压源可近似认为是理想电压源理想电压源理想电压源理想电压源理想电压源O O电压源电压源电压源与电流源的等效变换优秀课件理想电压源（恒压源）理想电压源（恒压源）理想电压源（恒压源）理想电压源（恒压源）例例例例1 1：：：：(2) (2) 输出电输出电输出电输出电压是一定值，恒等于电动势压是一定值，恒等于电动势压是一定值，恒等于电动势压是一定值，恒等于电动势 对直流电压，有对直流电压，有对直流电压，有对直流电压，有 U U     E E3) (3) 恒压源中的电流由外电路决定恒压源中的电流由外电路决定恒压源中的电流由外电路决定恒压源中的电流由外电路决定特点特点特点特点: : : : (1) (1) 内阻内阻内阻内阻R R0 0 = 0= 0I IE E+ +_ _U U+ +_ _设设设设 E E = 10 V = 10 V，接上，接上，接上，接上R RL L 后，恒压源对外输出电流后，恒压源对外输出电流后，恒压源对外输出电流后，恒压源对外输出电流R RL L 当当当当 R RL L= 1 = 1    时，时，时，时， U U = 10 V = 10 V，，，，I I = 10A= 10A 当当当当 R RL L = 10 = 10    时，时，时，时， U U = 10 V = 10 V，，，，I I = 1A= 1A外特性曲线外特性曲线外特性曲线外特性曲线 I IU UE EO O电压恒定，电电压恒定，电电压恒定，电电压恒定，电流随负载变化流随负载变化流随负载变化流随负载变化电压源与电流源的等效变换优秀课件v以输出电流的形式对负载供电的电源称为电流源，实际中的稳流电源，光电池等都是电流源。

2.6.2 电流源电流源电流源模型电流源模型电流源模型电流源模型r rU Ur rU UI IS S+ +－－－－电压源与电流源的等效变换优秀课件实际电流源模型实际电流源模型I IR RL L 电流源是由电流电流源是由电流电流源是由电流电流源是由电流 I IS S 和内阻和内阻和内阻和内阻 R R0 0 并联的电源的并联的电源的并联的电源的并联的电源的电路模型电路模型电路模型电路模型由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得: : 若若若若 r r = =    理想电流源理想电流源理想电流源理想电流源 : : I I     I IS S 若若若若 r r >>>>R RL L ，，，，I I     I IS S ，可近似认为是理想电流源可近似认为是理想电流源可近似认为是理想电流源可近似认为是理想电流源电流源模型电流源模型电流源模型电流源模型r rU Ur rU UI IS S+ +－－－－电压源与电流源的等效变换优秀课件理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源) ) ) )例例例例1 1：：：：(2) (2) 输出电输出电输出电输出电流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流 I IS S ；；；；(3) (3) 恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒流源两端的电压 U U 由外电路决定。

由外电路决定由外电路决定由外电路决定特点特点特点特点: : : : (1) (1) 内阻内阻内阻内阻R R0 0 = =     ；；；；设设 IS = 10 A，接上，接上RL 后，恒流源对外输出电流后，恒流源对外输出电流RL当当当当 R RL L= 1 = 1    时，时，时，时， I I = 10A = 10A ，，，，U U = 10 V = 10 V当当当当 R RL L = 10 = 10    时，时，时，时， I I = 10A = 10A ，，，，U U = 100V= 100V外特性曲线外特性曲线外特性曲线外特性曲线 IUISOIISU+_电流恒定，电压随负载变化电流恒定，电压随负载变化电流恒定，电压随负载变化电流恒定，电压随负载变化电压源与电流源的等效变换优秀课件2.6.3 电压源与电流源的等效变电压源与电流源的等效变换换I IR RL Lr r+ +– –E EU U+ +– –电压源电压源电压源电压源等效变换条件等效变换条件等效变换条件等效变换条件: :E E = = I IS Sr rR RL Lr rU Ur rU UI IS SI I+ +– –电流源电流源电流源电流源电压源与电流源的等效变换优秀课件②②②② 等效变换等效变换等效变换等效变换时，两电源的时，两电源的时，两电源的时，两电源的参考方向参考方向参考方向参考方向要一一对应。

要一一对应要一一对应要一一对应③③③③ 理想电压源与理想电流源之间无等效关系理想电压源与理想电流源之间无等效关系理想电压源与理想电流源之间无等效关系理想电压源与理想电流源之间无等效关系①①①① 电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只对对对对外外外外电路而言，电路而言，电路而言，电路而言， 对电源对电源对电源对电源内部则是内部则是内部则是内部则是不等效的不等效的不等效的不等效的 注意事项：注意事项：例：当例：当例：当例：当R RL L= =     时，时，时，时，电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻 R R0 0 中不损耗功率，中不损耗功率，中不损耗功率，中不损耗功率， 而电流源的内阻而电流源的内阻而电流源的内阻而电流源的内阻 R R0 0 中则损耗功率中则损耗功率中则损耗功率中则损耗功率④④④④ 任何一个电动势任何一个电动势任何一个电动势任何一个电动势 E E 和某个电阻和某个电阻和某个电阻和某个电阻 R R 串联的电路，串联的电路，串联的电路，串联的电路， 都可化为一个都可化为一个都可化为一个都可化为一个电流为电流为电流为电流为 I IS S 和这个电阻并联的电路。

和这个电阻并联的电路和这个电阻并联的电路和这个电阻并联的电路R R0 0+ +– –E Ea ab bI IS SR R0 0a ab bR R0 0– –+ +E Ea ab bI IS SR R0 0a ab b电压源与电流源的等效变换优秀课件v例1 已知E1=10V,E2=12V,R1=5  ,R2=4  ,R3=2  ,求求R3中流过的电流中流过的电流电压源与电流源的等效变换优秀课件电压源与电流源的等效变换优秀课件例2 求电路中的电流I电压源与电流源的等效变换优秀课件电压源与电流源的等效变换优秀课件例例例例2:2:试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法计算计算计算计算2 2  电阻中的电流电阻中的电流电阻中的电流电阻中的电流解解解解: :– –8V8V+ +– –2 2  2 2V V+ +2 2  I I(d)(d)2 2  由图由图由图由图(d)(d)可得可得可得可得6V6V3 3  + +– –+ +– –12V12V2A2A6 6  1 1  1 1  2 2  I I(a)(a)2A2A3 3  1 1  2 2  2V2V+ +– –I I2A2A6 6  1 1  (b)(b)4A4A2 2  2 2  2 2  2V2V+ +– –I I(c)(c)电压源与电流源的等效变换优秀课件例例3：： 解：解：统一电源形式统一电源形式统一电源形式统一电源形式试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中电路中电路中电路中1 1   电阻中的电流。

电阻中的电流电阻中的电流电阻中的电流2  +-+-6V4VI2A 3   4   6   1 2A3 6 2AI4 2 1 1AI4 2 1 1A2 4A电压源与电流源的等效变换优秀课件解：解：解：解：I4 2 1 1A2 4A1 I4 2 1A2 8V+-I4  1 1A4 2AI2 1 3A电压源与电流源的等效变换优秀课件例例例例3:3: 电路如图电路如图电路如图电路如图U U1 1＝＝＝＝10V10V，，，，I IS S＝＝＝＝2A2A，，，，R R1 1＝＝＝＝1 1ΩΩ，，，，R R2 2＝＝＝＝2 2ΩΩ，，，，R R3 3＝＝＝＝5 5 Ω Ω ，，，，R R＝＝＝＝1 1 ΩΩ1) (1) 求求求求电电阻阻阻阻R R中的中的中的中的电电流流流流I I；；；；(2)(2)计计算理想算理想算理想算理想电压电压源源源源U U1 1中的中的中的中的电电流流流流I IU1U1和理想和理想和理想和理想电电流源流源流源流源I IS S两端两端两端两端的的的的电压电压U UISIS；；；；(3)(3)分析功率平衡。

分析功率平衡分析功率平衡分析功率平衡解：解：解：解：(1)(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：由电源的性质及电源的等效变换可得：由电源的性质及电源的等效变换可得：由电源的性质及电源的等效变换可得：aIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)电压源与电流源的等效变换优秀课件(2)由图由图(a)可得：可得：理想电压源中的电流理想电压源中的电流理想电流源两端的电压理想电流源两端的电压IR3IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)电压源与电流源的等效变换优秀课件各个电阻所消耗的功率分别是：各个电阻所消耗的功率分别是：两者平衡：两者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源 都是电源，发出的功率分别是：都是电源，发出的功率分别是：电压源与电流源的等效变换优秀课件。