電壓源電流源的等效變換

1、2-7 電壓源與電流源的等效變換 電路中的電源既提供電壓，也提供電流。 將電源看作是電壓源或是電流源，主要是依據(jù)電源內(nèi)阻的大小。 為了分析電路的方便，在一定條件下電壓源和電流源可以等效變換。一、電壓源具有較低內(nèi)阻的電源輸出的電壓較為恒定，常用電壓源電壓源來(lái)表征。電壓源可分為直流電壓源和交流電壓源。實(shí)際電壓源以輸出電壓的形式向負(fù)載供電，輸出電壓（端電壓）的大小為U U = = E EIrIr，在輸出相同電流的條件下，電源內(nèi)阻r r越大，輸出電壓越小。若電源內(nèi)阻r r = 0 = 0，則端電壓U U = = E E，而與輸出電流的大小無(wú)關(guān)。我們把內(nèi)阻為零的電壓源稱(chēng)為 理想電壓源理想電壓源又 。 一

2、般用電設(shè)備所需的電源，多數(shù)是需要它輸出較為穩(wěn)定的電壓，這要求電源的內(nèi)阻越小越好，也就是要求實(shí)際電源的特性與理想電壓源盡量接近。二、電流源 具有較高內(nèi)阻的電源輸出的電流較為恒定，常用電流源電流源來(lái)表征。實(shí)際使用的穩(wěn)流電源、光電池等可視為電流源。 內(nèi)阻無(wú)窮大的電源稱(chēng)為理想電流源理想電流源，又稱(chēng)恒流源恒流源。 實(shí)際電流源簡(jiǎn)稱(chēng)電流源。電流源以輸出電流的形式向負(fù)載供電，電源輸出電流IS在內(nèi)阻上分流為I0，在負(fù)載RL上的分流為IL。三、電壓源與電流源的等效變換 實(shí)際電源既可用電壓源表示，也可用電流源表示。在滿(mǎn)足一定條件時(shí)，電壓源與電流源可以等效變換。 例題例題 試將左圖中的電壓源轉(zhuǎn)換為電流源，將右圖中的電

3、流源轉(zhuǎn)換為電壓源。解：（1）將電壓源轉(zhuǎn)換為電流源 電流源電流的參考方向與電壓源正負(fù)極參考方向一致。S124A 3EIr內(nèi)阻不變（2）將電流源轉(zhuǎn)換為電壓源 電壓源正負(fù)極參考方向與電流源電流的參考方向一致。S2 816V EI r內(nèi)阻不變 電壓源與電流源等效變換時(shí)，應(yīng)注意： 1. 電壓源正負(fù)極參考方向與電流源電流的參考方向在變換前后應(yīng)保持一致。 2. 兩種實(shí)際電源模型等效變換是指外部等效，對(duì)外部電路各部分的計(jì)算是等效的，但對(duì)電源內(nèi)部的計(jì)算是不等效的。 3. 理想電壓源與理想電流源不能進(jìn)行等效變換。 例題例題 電路如下圖所示，試用電源變換的方法求R3支路的電流。（1）將兩個(gè)電壓源分別等效變換成電流源IS1 = = = 18A IS2 = = = 9A18122ER91 （2）將兩個(gè)電流源合并成一個(gè)電流源。IS = IS1 +IS2 = 27A R = R1/R2 = 0.5（3）最后可求得R3上電流為 3S30.5274 0.53ARIIRR 例題例題 如下圖所示電路中，既有電壓源，又有電流源，并有多條支路，但只有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，求解這 一類(lèi)電路時(shí)，可以先求出兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間 的電壓，然后再求各支路電流，并不需要去解聯(lián)立方程。 解: 節(jié)點(diǎn)A、B間的電壓為：s1s2s12123111680.41611116104VUUIRRURRR由此可計(jì)算出各支路電流：上述解法稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓