初中九年級(jí)(初三)物理四、電壓源與電流源(理想電流源與理想電壓源)的串、并、和混聯(lián)

us3Iu2-1-7s1s2s3us=us1=us2us22-1-8Is22-1-9Is1Is2IIs12-1-10第1頁(yè)ususIs電流源串聯(lián)Is2uIs

四、電壓源與電流源（理想電流源與理想電壓源）的串、并、和混聯(lián)us3Iu2-1-7s1s2s3us=us1=us2us22-1-8Is22-1-9Is1Is2IIs12-1-10第1頁(yè)ususIs電流源串聯(lián)Is2uIs1.電壓源的串聯(lián)，如圖2-1-7所示：us1us2

Iu

圖電壓源串聯(lián)

計(jì)算公式為：u＝u＋u

2.電壓源的并聯(lián)，如圖2-1-8所示：只有電壓源的電壓相等時(shí)才成立。

us1

圖電壓源并聯(lián)

3.電流源的串聯(lián)，如圖2-1-9所示：只有電流源的電流相等時(shí)才成立。isis1is2

Is1

圖4.電流源的并聯(lián)，如圖2-1-10所示：公式為：Is5.電流源和電壓源的串聯(lián)，如圖2-1-11所示：

I

u

圖電流源并聯(lián)共4頁(yè)

us2Iu2-1-11Ius網(wǎng)UOC=USRsa際

源（ｂ）實(shí)際電壓源模型共4頁(yè)Is3電流源和電壓源串聯(lián)uusIaU=US-RSI電b（ｃ）實(shí)際電壓源模型的伏安關(guān)系Is3usUsUbIUSU

us1us2Iu2-1-11Ius網(wǎng)UOC=USRsa際

源（ｂ）實(shí)際電壓源模型共4頁(yè)Is3電流源和電壓源串聯(lián)uusIaU=US-RSI電b（ｃ）實(shí)際電壓源模型的伏安關(guān)系Is3usUsUbIUSU

Iu

網(wǎng)絡(luò)Iu圖

6.電流源和電壓源的并聯(lián)，如圖2-1-12所示：

IIs1u

I

u絡(luò)

圖2-1-12電流源和電壓源的并聯(lián)

五、實(shí)際電源模型及相互轉(zhuǎn)換我們?cè)?jīng)討論過(guò)的電壓源、電流源是理想的、實(shí)際上是不存在的。那實(shí)際電源是什么樣的呢？下面我門作具體討論。1.實(shí)際電壓源模型實(shí)際電壓源與理想電壓源的區(qū)別在于有無(wú)內(nèi)阻Rs。我們可以用一個(gè)理想電壓源串一個(gè)內(nèi)阻Rs的形式來(lái)表示實(shí)際電壓源模型。如圖2-1-13所示

U

I實(shí)

壓

（ａ）實(shí)際電源圖2-1-13實(shí)際電壓源模型第2頁(yè)

（2-1-5）IsRs（ｂ）與外電阻相接URs：內(nèi)阻Rs上分走的電流

Is。因此，實(shí)際電源Is共4頁(yè)IU（ｃ）電流源模型的伏安特性（2-1-6）IIoc=IsRsRUIs=U/Rs

依照?qǐng)D中U和I的參考方向得（2-1-5）IsRs（ｂ）與外電阻相接URs：內(nèi)阻Rs上分走的電流

Is。因此，實(shí)際電源Is共4頁(yè)IU（ｃ）電流源模型的伏安特性（2-1-6）IIoc=IsRsRUIs=U/RsUUSRSI由式（2-1-5）得到圖2-1-13（c）實(shí)際電壓源模型的伏安關(guān)系。該模型用US和Rs兩個(gè)參數(shù)來(lái)表征。其中US為電源的開路Uoc。從式（2-1-5）可知，電源的內(nèi)阻Rs越小，實(shí)際電壓源就越接近理想電壓源，即U越接近US。2.實(shí)際電流源模型實(shí)際電流源與理想電流源的差別也在于有無(wú)內(nèi)阻Rs，我們也可以用一個(gè)理想電流源并一個(gè)內(nèi)阻Rs的形式來(lái)表示實(shí)際的電流源，即實(shí)際電流源模型。如圖2-1-14所示：

IIs

IS

U

（ａ）電流源模型圖2-1-14實(shí)際電流源模型若實(shí)際的電流源與外電阻相接后如圖2-1-14（b）可得外電流IIsIs：電源產(chǎn)生的定值電流URs由式（2-1-6）可得：實(shí)際電流源模型的伏安特性曲線，又知端電壓U越高，則內(nèi)阻分流越大，輸出的電流越小。顯然實(shí)際電流源的短路電流等于定值電流可由它們短路電流Isc以及內(nèi)阻Rs這兩個(gè)參數(shù)來(lái)表征。由上式可知，實(shí)際電源的內(nèi)阻越大，內(nèi)部分流作用越小，實(shí)際電流源就越接近于理想電流源，即I接近Is。3.實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源的互換依據(jù)等效電路的概念，以上兩種模型可以等效互換。對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，任何一個(gè)有內(nèi)阻的電源都可以用電壓源或電流源表示。因此只要實(shí)際電源對(duì)外電路的影響相同，我們就認(rèn)為兩種實(shí)際電源等效。對(duì)外電路的影響表現(xiàn)在外電壓和外電流上。換句話說(shuō)，兩種模型要等效，它們的伏安特性就要完全相同。下面以實(shí)際電壓源轉(zhuǎn)換成實(shí)際電流源為例說(shuō)明其等效原理。

第3頁(yè)

AIsB（b）（2-1-7）IUSURsRsURsUSRs

不變共4頁(yè)IRsAIsB（b）（2-1-7）IUSURsRsURsUSRs

不變共4頁(yè)IRs（2-1-8）（219）

（2110）AU

RsUUS

B

（a）圖2-1-15電源的等效變換

由KVL和OL可得圖2-1-15外電路伏安特性：UUsIRs將上式兩端同除以內(nèi)阻Rs可得：UUSRsRs在進(jìn)行依次變換得：

I

Is

由此伏安特性關(guān)系可得并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路圖2-1-15（b）故圖2-1-15（a）和（b）是反映同一實(shí)際電源的兩種電源模型。伏安特性相同，所以實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源可相互等效