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 通過比較，得等效條件：通過比較，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是對外部電路外部電路等效，對等效，對內(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并聯(lián)電導(dǎo)開路的電流源模型中可以有電流流過并聯(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中無電流。中無電流。 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電流流過開路的電壓源模型中無電流流過 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)對外電：與理想電壓源直接并聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)對外電路來說可以視為不存在。路來說可以視為不存在。

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)對外電：與理想電流源直接串聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)對外電路來說可以視為不存在。路來說可以視為不存在。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)換可以簡化電路計(jì)算。利用實(shí)際電源兩種模型轉(zhuǎn)換可以簡化電路計(jì)算。注意注意：化簡時(shí)不能

7、改變待求支路。：化簡時(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間的最簡等效電路間的最簡等效電路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)注意在變換過程中變換過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)對對(a), 端口端口VCR為：為：u=R(i- i)=(1- )Ri對對(b), 端口端口VCR為：為：u=Ri- iR=(1- )Ri對對(a) 、(b),