實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換

1、工作點(diǎn)工作點(diǎn)1. 實(shí)際電源的電壓源模型實(shí)際電源的電壓源模型ui USUu=uS Rs iRs: 電源內(nèi)阻電源內(nèi)阻us: 電壓源電壓電壓源電壓Ii+_uSRs+u_uS=US（直流）（直流）時(shí)，其時(shí)，其VCR曲線如下：曲線如下：1. 開路時(shí)開路時(shí)i=0，u=uoc=Us 開路電壓開路電壓uoc2. 短路時(shí)短路時(shí)u=0，i=isc=Us /Rs 短路電流短路電流isc3. Rs =uoc/isc2.6 2.6 實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換工作點(diǎn)工作點(diǎn)2. 實(shí)際電源的電流源模型實(shí)際電源的電流源模型GUuiISUIi=iS Gs uiS=IS時(shí)，其時(shí)，其VCR曲線如下：

2、曲線如下：Gs: 電源內(nèi)電導(dǎo)電源內(nèi)電導(dǎo) is: 電流源電流電流源電流iGs+u_iS3. 實(shí)際電源兩種模型之間的等效變換實(shí)際電源兩種模型之間的等效變換u=uS Rs ii =iS Gsui = uS/Rs u/Rs 通過(guò)比較，得等效條件：通過(guò)比較，得等效條件： Gs=1/Rs , iS=uS/RsiGs+u_iSi+_uSRs+u_ 電壓源、電阻的串聯(lián)組合與電流源、電阻的并聯(lián)組合電壓源、電阻的串聯(lián)組合與電流源、電阻的并聯(lián)組合可以相互等效變換。可以相互等效變換。注意注意電壓源和電流源的參考方向，電壓源和電流源的參考方向，電流源電流源的參考方向由電壓源的的參考方向由電壓源的負(fù)極指向正極負(fù)極指向正極

3、。由電壓源模型變換為電流源模型：由電壓源模型變換為電流源模型：轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換i+_uSRs+u_i+_RS iSRs+u_iRs+u_iS由電流源模型變換為電壓源模型：由電流源模型變換為電壓源模型：iRs+u_ssuR IS iS iS iS (2) 所謂的所謂的等效等效是對(duì)是對(duì)外部電路外部電路等效，對(duì)等效，對(duì)內(nèi)部電路內(nèi)部電路是不等效的。是不等效的。注意注意：開路的電流源模型中可以有電流流過(guò)并聯(lián)電導(dǎo)開路的電流源模型中可以有電流流過(guò)并聯(lián)電導(dǎo)Gs。電流源模型端口短路時(shí)電流源模型端口短路時(shí), 并聯(lián)電導(dǎo)并聯(lián)電導(dǎo)Gs中無(wú)電流。中無(wú)電流。 電壓源模型端口短路時(shí)，電阻電壓源模型端口短路時(shí)，電阻Rs中有電流

4、；中有電流； 開路的電壓源模型中無(wú)電流流過(guò)開路的電壓源模型中無(wú)電流流過(guò) Rs；ISiGsiS(1) 等效前后電壓源的極性和電流源的方向。（如何判斷？）等效前后電壓源的極性和電流源的方向。（如何判斷？）iSiSiSGsiiS(3) 理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。4. 多個(gè)電壓源模型串聯(lián)多個(gè)電壓源模型串聯(lián)us1us2usn+-+-R1R2Rnus+-RssiuuiRR5. 多個(gè)電流源模型并聯(lián)多個(gè)電流源模型并聯(lián)isGG1G2Gnis1is2isnssiiiiGG一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)思考：思考： 多個(gè)電壓源模型并聯(lián)（多個(gè)電壓源模型并聯(lián)（略略）Rs1+us1-Rs2

5、+us2-Rnn+usn-isRsRs1is1Rs2is2RsnisnRs=Rs1/Rs2/Rsnisi=usi/Rsi (i=1,2,n)is=isi思考：思考： 多個(gè)電流源模型串聯(lián)（多個(gè)電流源模型串聯(lián)（略略）us1us2usn-+-+-+Rs1Rs2Rsnis1Rs1is2Rs2isnRsnus-+Rsusi=Rsiisi (i=1,2,n)us=usiRs=Rsi6. 與理想電壓源直接并聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)與理想電壓源直接并聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)+_uSNui+-+_uSui+-結(jié)論結(jié)論：與理想電壓源直接并聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外電：與理想電壓源直接并聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外電路來(lái)說(shuō)可以視為不存在。路來(lái)說(shuō)可以視為不存在。

6、u=usi 可為任意值可為任意值u=usi 可為任意值可為任意值VCR:VCR:7. 與理想電流源直接串聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)與理想電流源直接串聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)結(jié)論結(jié)論：與理想電流源直接串聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外電：與理想電流源直接串聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外電路來(lái)說(shuō)可以視為不存在。路來(lái)說(shuō)可以視為不存在。i=isu可為任意值可為任意值VCR:VCR:isNiu-+isiu-+i=isu可為任意值可為任意值8、應(yīng)用舉例、應(yīng)用舉例例例1. 求求I=?5A3 4 7 2AIbacI=0.5A+_15v_+8v7 3 I4 abc利用實(shí)際電源兩種模型轉(zhuǎn)換可以簡(jiǎn)化電路計(jì)算。利用實(shí)際電源兩種模型轉(zhuǎn)換可以簡(jiǎn)化電路計(jì)算。注意注意：化簡(jiǎn)時(shí)不能

7、改變待求支路。：化簡(jiǎn)時(shí)不能改變待求支路。答案：答案：U=20V例例2. 如圖，求如圖，求U=?6A+_U5 5 10V10Vab+_U5 2A6A5 ba+_U5 8A5 ab可視為可視為不存在不存在例例3. 如圖，求如圖，求I=?8A10 8 16V-+8 6 6AabIcd8A10 8 +abIcd2A8 -36V6 I10 +abcd-36V6 6A4 10 +abcd-36V6 24V4 +-II=(24-36) /(4+6+10)=-0.6A例例4. 如圖，求如圖，求Uab=?1A1 1V+-2 1A1V+-2 2 1A2 4 abcde+-Uab+1V-2 1A2 1A2 4 ab

8、cde+-Uab+1V-2 2 1A2 4 abcde+-Uab2V-+4 1A2 4 abe+-Uab1V-+4 1A2 4 abe+-Uab1V-+4 1A2 4 abe+-Uab0.25A4 0.75A2 4 abe+-Uab4 2 4 abe+-Uab+-3V431.2(424)abVU思考：如圖，求思考：如圖，求ab間的最簡(jiǎn)等效電路間的最簡(jiǎn)等效電路2A10V+-12 12 5 ab2A10V+-12 12 5 ab2A5 ab受控電壓源、電阻的串聯(lián)組合和受控電流源、電導(dǎo)受控電壓源、電阻的串聯(lián)組合和受控電流源、電導(dǎo)的并聯(lián)組合也可以用上述方法進(jìn)行變換。的并聯(lián)組合也可以用上述方法進(jìn)行變換。此時(shí)應(yīng)把受控電源當(dāng)作獨(dú)立電源處理，但應(yīng)注意在此時(shí)應(yīng)把受控電源當(dāng)作獨(dú)立電源處理，但應(yīng)注意在變換過(guò)程中變換過(guò)程中保存控制量所在支路保存控制量所在支路，而不要把它消掉。，而不要把它消掉。9、有關(guān)受控源、有關(guān)受控源例例8.注注:受控源和獨(dú)立源一樣可以進(jìn)行兩種模型的等效變換。受控源和獨(dú)立源一樣可以進(jìn)行兩種模型的等效變換。abuR i+-i(a)ba iRR-+u-+i(b)對(duì)對(duì)(a), 端口端口VCR為：為：u=R(i- i)=(1- )Ri對(duì)對(duì)(b), 端口端口VCR為：為：u=Ri- iR=(1- )Ri對(duì)對(duì)(a) 、(b),