知識點： 獨立電源的等效變換-教學文稿

1、單擊此處編輯母版標題樣式單擊此處編輯母版標題樣式單擊此處編輯母版標題樣式單擊此處編輯母版標題樣式高等職業(yè)教育數(shù)字化學習中心項目一： 電路分析基本定律與分析方法0203050604070101020403 歸納總結(jié)知識深化明確任務知識準備05操作訓練 本知識點的主要任務包括：學習獨立電壓源與獨立電流源相互等效變換的條件及具體的等效變換方法；學習電壓源串聯(lián)的等效變換；學習電流源并聯(lián)的等效變換；學習實際電壓源并聯(lián)的等效變換；學習實際電流源串聯(lián)的等效變換；學習理想電壓源與任何二端網(wǎng)絡并聯(lián)的等效；學習理想電流源與任何二端元件串聯(lián)的等效。通過以上內(nèi)容的學習，為以后電路分析的學習打下良好的基礎。（一）獨立電

2、壓源與獨立電流源的等效變換 同一負載電阻R接在兩電源模型上，若電阻R上的所有效應（電流、電壓等）都相同，那么對電阻而言，這兩個電源模型是等效的。如圖10-1，根據(jù)Ia=Ib可得到實際電源的兩種模型等效變換的條件 或 SSSS,RUIRRRbaSSSS,RIURRRba圖10-1 電壓源與電流源等效變換 等效變換關系：將一個電動勢為US、內(nèi)阻為RS的實際電壓源等效變換為一個實際電流源時，該實際電流源的內(nèi)阻依然為RS，但其電流為IS=US/RS。恒流源方向與電壓源的電動勢方向一致。 將一個實際電流源等效為一個實際電壓源時，該實際電壓源的內(nèi)阻依然為RS，但電動勢為US=ISRS。電壓源電動勢的方向與

3、電流源電流方向一致。（一）獨立電壓源與獨立電流源的等效變換例10.1 試求圖10-2（a）所示電流源的等效電壓源和圖10-2（c）所示電壓源的等效電流源。解：圖10-2（a）所示為電流源變?yōu)殡妷涸磿r，根據(jù)等效變換的原則，電壓源的電動勢US和內(nèi)阻RS分別為圖10-2（c）所示為電壓源，將其等效為電流源，則電流源的電流IS和內(nèi)阻RS分別為 （一）獨立電壓源與獨立電流源的等效變換V)(2045SU)(4SR，A)(236SI)(3，SR圖10-2 例10.1圖 前面我們已經(jīng)討論了電源的表示方法，即電源的電壓源表示和電源電流源表示。既然同一個電源可以有兩種不同的表示，那么這兩種表示對外電路而言應當是等

4、效的，即我們無論采用哪種表示方法，都不會影響外電路的電流、電壓和功率。任務分析和實施在multisim中畫出圖10-4電路，測量負載1K 電流、電壓和功率，判斷：對外電路而言，12V電壓源和12mA電流源是否等效？ 如圖10-5（a）所示為三個電壓源串聯(lián)的電路，10-5（b）是它們等效后的電壓源。（一）電壓源串聯(lián)的等效圖10-5 串聯(lián)電壓源的等效等效電壓源的電動勢為各電壓源電壓的代數(shù)和，即S3S2S1SUUUU等效電壓源的內(nèi)阻等于各電壓源的內(nèi)阻相加，即S2S1SRRR如圖10-6（a）所示為三個電流源串聯(lián)的電路，10-6（b）是它們等效后的電流源。（二）電流源并聯(lián)的等效等效電流源的電流為各電流

5、源電流的代數(shù)和，即S3S2S1SIIII等效電流源的電導等于各電流源電導相加，即S3S21SS1111RRRR 當幾個實際電壓源并聯(lián)時，可先將電壓源等效為電流源，然后再進行電流源合并化簡，若需要時再將電流源等效為電壓源。（三）實際電壓源并聯(lián)的等效S3S2S1/SIIIIS3S2S1/S/RRRR 當幾個實際電流源串聯(lián)時，可先將電流源等效為電壓源，然后再進行電壓源合并，化簡為一個電壓源，若需要時再將電壓源等效為電流源。（四）實際電流源串聯(lián)的等效（1）理想電壓源與任何二端網(wǎng)絡（包括元件）并聯(lián)，對外電路而言，這部 分電路可以等效為相同的恒壓源；（2）理想電流源與任何二端元件串聯(lián)，對外電路而言，這部分

6、電路可以等 效為相同的理想電流源；（3）恒壓源與恒流源串聯(lián)，串聯(lián)電路的電流等于恒流源的電流，端口電壓由外電路決定；（4）恒壓源與恒流源并聯(lián)，并聯(lián)電路的端口電壓等于恒壓源的電動勢，輸出電流由外電路決定。（五）電源其它特殊聯(lián)接的等效例10.2 圖10-11（a）是一個電壓源與一個理想電流源并聯(lián)的電路，試將該電路簡化成一個電流源。解：電路有兩個電源構(gòu)成，為了將這兩個電源合并，需要實際電壓源等效為電流源后再與原電流源合并。簡化過程如下：先將電壓源等效變換為一個電流為15V/5 = 3A，內(nèi)阻為5電阻的電流源，如圖10-11（b）所示；再將兩個理想電流源并聯(lián)，就得到電流為1A的內(nèi)阻為5電阻的電流源，如圖

7、10-11（c）所示 。1. 將一個電動勢為US、內(nèi)阻為RS的實際電壓源等效變換為一個實際電流源時，該實際電流源的內(nèi)阻依然為RS，但其電流為IS=US/RS。恒流源方向與電壓源的電動勢方向一致。2. 將一個實際電流源等效為一個實際電壓源時，該實際電壓源的內(nèi)阻依然為RS，但電動勢為US=ISRS。電壓源電動勢的方向與電流源電流方向一致。3. 當多個電壓源串聯(lián)時，其等效電壓源的電動勢為各電壓源電壓的代數(shù)和，內(nèi)阻等于各電壓源的內(nèi)阻相加。 4. 多個電流源并聯(lián)時，等效電流源的電流為各電流源電流的代數(shù)和，電導等于各電流源電導相加。5. 當幾個實際電壓源并聯(lián)時，可先將電壓源等效為電流源，然后再進行電流源合并化簡，若需要時再將電流源等效為電壓源；當幾個實際電流源串聯(lián)時，可先將電流源等效為電壓源，然后再進行電壓源合并，化簡為一個電壓源，若需要時