第2章簡單電阻電路分析-2理想電壓源電流源的串并聯(lián)和等效變換

1、第二講第二講（總第六講總第六講）理想電壓源和理想電流源的串并聯(lián)理想電壓源和理想電流源的串并聯(lián)電壓源和電流源的等效變換電壓源和電流源的等效變換理想電壓源和理想電流源的串并聯(lián)理想電壓源和理想電流源的串并聯(lián) 一、理想電壓源的串、并聯(lián)一、理想電壓源的串、并聯(lián)串聯(lián)串聯(lián)uS= uSk ( 注意參考方向注意參考方向)電壓相同的電壓源電壓相同的電壓源才能并聯(lián)，且每個才能并聯(lián)，且每個電源中流過的電流電源中流過的電流不確定。不確定。并聯(lián)并聯(lián)+_uSuSn+_+_uS1+_5VI5V+_+_5VI二、理想電流源的串、并聯(lián)二、理想電流源的串、并聯(lián)電流相同的理想電流源才能串聯(lián)，并且每個電電流相同的理想電流源才能串聯(lián)，并

2、且每個電流源的端電壓不能確定。流源的端電壓不能確定。串聯(lián)串聯(lián):可等效成一個理想電流源可等效成一個理想電流源 i S（ 注意參考方向）注意參考方向）.并聯(lián)：并聯(lián)： nkii1SSiS1iSkiSniS例例1uSiSuS例例2uSiSiS返回首頁返回首頁電壓源和電流源的等效變換電壓源和電流源的等效變換 U=US Ri I+_USRi+U_RIUSUI RiIui0Ri: 電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻，一般很小。一般很小。一、實際電壓源一、實際電壓源 實際電壓源，當(dāng)它向外電路提供電流時，它的實際電壓源，當(dāng)它向外電路提供電流時，它的端電壓總是小于其電動勢，電流越大端電壓越小。端電壓總是小于其電動勢，電流越大端電

3、壓越小。一個實際電壓源，可用一個理想電壓源一個實際電壓源，可用一個理想電壓源uS與一個電阻與一個電阻Ri 串聯(lián)的支路模型來表征其特性。串聯(lián)的支路模型來表征其特性。二、實際電流源二、實際電流源I = iS Gi UGi: 電源內(nèi)電導(dǎo)，一般很小。電源內(nèi)電導(dǎo)，一般很小。Gi+_iSUIISUIGiUui0 實際電流源，當(dāng)它向外電路供給電流時，并不實際電流源，當(dāng)它向外電路供給電流時，并不是全部流出，其中一部分將在內(nèi)部流動，隨著端電是全部流出，其中一部分將在內(nèi)部流動，隨著端電壓的增加，輸出電流減小。壓的增加，輸出電流減小。一個實際電流源，可用一個電流為一個實際電流源，可用一個電流為 iS 的理想電流源的

4、理想電流源和一個內(nèi)電導(dǎo)和一個內(nèi)電導(dǎo) Gi 并聯(lián)的模型來表征其特性。并聯(lián)的模型來表征其特性。三、電源的等效變換三、電源的等效變換i = iS Gi uu = uS Ri ii = uS/Ri u/Ri 等效的條件等效的條件 iS= uS /Ri , Gi = 1/RiiGi+u_iSi+_uSRi+u_討論實際電壓源實際電流源兩種模型之間的等效變換。討論實際電壓源實際電流源兩種模型之間的等效變換。所謂的所謂的等效等效是指是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過程中不能改變。端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過程中不能改變。由電壓源變換為電流源：由電壓源變換為電流源：i+_uSRi+u_轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換i+_uSRi+u_轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)

5、換iGi+u_iSiGi+u_iS由電流源變換為電壓源：由電流源變換為電壓源：iiissRGRui1,iiissGRGiu1, 開路的電壓源中無電流流過開路的電壓源中無電流流過 Ri；方向：電流源電流方向與電壓源壓升方向相同方向：電流源電流方向與電壓源壓升方向相同。(1) 變換關(guān)系變換關(guān)系數(shù)值關(guān)系數(shù)值關(guān)系; 電壓源短路時，電阻電壓源短路時，電阻Ri中有電流；中有電流；i(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。(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。電流源短路時電流源短路時, 并聯(lián)電導(dǎo)并聯(lián)

6、電導(dǎo)Gi中無電流。中無電流。 iS 注意注意i+_uSRi+u_iGi+u_iS開路的電流源可以有電流流過并聯(lián)電導(dǎo)開路的電流源可以有電流流過并聯(lián)電導(dǎo)Gi 。iS應(yīng)用應(yīng)用：利用電源轉(zhuǎn)換可以簡化電路計算。：利用電源轉(zhuǎn)換可以簡化電路計算。+_U55 2A6AU=20V6A+_U5 5 10V10V例例1 求圖示電路中電壓求圖示電路中電壓U。受控源和獨立源一樣可以進行電源轉(zhuǎn)換。受控源和獨立源一樣可以進行電源轉(zhuǎn)換。U = 1500I + 10U =1000 (I- -0.5I) + 1000I + 10U = 2000I-500I + 101.5k 10V+_UI10V2k +_U+500I- -I例例

7、2簡化電路：簡化電路：1k 1k 10V0.5I+_UII簡單電路計算舉例簡單電路計算舉例例例1 求求Rf 為何值時，電阻為何值時，電阻Rf獲最大功率，并求此最大功率。獲最大功率，并求此最大功率。UsRfRiI解：解：ffiSfffiSRRRURIPRRUI22時，時，Rf獲最大功率獲最大功率0ddffRP直流電路最大功率傳輸定理直流電路最大功率傳輸定理得得 Rf = RiiRUP42max 例例2 直流電橋電路直流電橋電路USR2R1R4R3I稱稱R1R4=R2R3為電橋平衡條件。為電橋平衡條件。利用上述關(guān)系式，可測量電阻。利用上述關(guān)系式，可測量電阻。4321RRRR當(dāng)當(dāng)即即 R1R4=R2

8、R3 時，時，I = 0返回首頁返回首頁（總第七、八講總第七、八講）習(xí)題討論課習(xí)題討論課1 11. 參考方向的正確使用。參考方向的正確使用。2. 分壓、分流、功率的計算。分壓、分流、功率的計算。3. 歐姆定律、歐姆定律、KCL、KVL的使用。的使用。4. 等效的概念等效的概念 電源的等效變換、電阻的電源的等效變換、電阻的Y 變換變換。重點和要求重點和要求:2 baca2 3 4 4 4 2 (1) 求求Rab、 Rac 。 (2) 求求 Rab .a4 0.6 6 4 2 b2 1 b2 a2 4 4 (3) 求求 Rab .1. 求入端電阻。求入端電阻。 2. 用電源等效變換化簡電路。用電源等效變換化簡電路。 等效abRUs+_ab6A2A6V+_10 4. 求圖示電路中電流求圖示電路中電流Ia、Ib、Ic。5V5V10 IaIbIc10 10 1 40V12V8Vabc d2 2 2 2 4 1 5. 求圖示電路中電壓求圖示電路中電壓Uab和和Icd。3. 電路如圖電路如圖 (1) 求求I1, I2, I3, Uab, Ueg；(2) 若若R變?yōu)樽優(yōu)? , 問問Ueg, I1, I2如何變化？如何變化？ 2AR=3 g1A4VI3I22V1 3 2 2 cdabefI14V1 +_2A2 U+