第五節(jié)-兩種電源模型的等效變換課件

第五節(jié)兩種電源模型的等效變換一、電壓源二、電流源三、兩種實(shí)際電源模型之間的等效變換第五節(jié)兩種電源模型的等效變換一、電壓源二、電流源三、兩種一、電壓源

1、定義：為電路提供一定電壓的電源；

2、特例：如果電源內(nèi)阻為零，電源將提供一個(gè)恒定不變的電壓，叫做理想電壓源，簡(jiǎn)稱恒壓源；

3、恒壓源的特點(diǎn)：1）電壓恒定不變；

2）通過它的電流可以是任意的，與外接負(fù)載有關(guān)。一、電壓源1、定義：為電路提供一定電壓的電源；2、特一、電壓源4、符號(hào)：USUSR0理想電壓源實(shí)際電壓源一、電壓源4、符號(hào)：USUSR0理想電壓源實(shí)際電壓源二、電流源

1、定義：為電路提供一定電流的電源；

2、特例：如果電源內(nèi)阻為無窮大，電源將提供一個(gè)恒定不變的電流，叫做理想電流源，簡(jiǎn)稱恒流源；3、恒流源的特點(diǎn)：1）電流恒定不變；

2）端電壓是任意的，由外部連接電路決定。二、電流源1、定義：為電路提供一定電流的電源；2、特二、電流源理想電流源實(shí)際電流源二、電流源理想電流源實(shí)際電流源三、兩種實(shí)際電源模型之間的等效變換實(shí)際電源可用一個(gè)理想電壓源US和一個(gè)電阻R0串聯(lián)的電路模型表示，其輸出電壓U與輸出電流I之間關(guān)系為U=US

R0I實(shí)際電源也可用一個(gè)理想電流源IS和一個(gè)電阻RS并聯(lián)的電路模型表示，其輸出電壓U與輸出電流I之間關(guān)系為U=RSIS

RSI對(duì)外電路來說，實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源是相互等效的，等效變換條件是R0=RS

，

US=RSIS

或

IS=US/R0三、兩種實(shí)際電源模型之間的等效變換實(shí)際電源可用一個(gè)理想電三、兩種實(shí)際電源模型之間的等效變換

注意：1、只有電壓源和電流源之間可以相互等效，恒壓

源與恒流源之間不可能等效；2、與方向必須一致（的流出端與的正極性相對(duì)應(yīng)）；3、等效變換僅對(duì)外電路而言，電源內(nèi)部是不等效的。三、兩種實(shí)際電源模型之間的等效變換注意：1、只有電壓源和四、等效變換的類型

1、與恒壓源并聯(lián)的元件不作用，可等效成該恒壓源；

等效為電壓源四、等效變換的類型1、與恒壓源并聯(lián)的元件不作用，可等效aUSbUSbUSbaR例題：（a）a（b）ISUSbaaUSbUSbUSbaR例題：（a）a（b）ISUSba-+USba-+ba-US1+US22、兩個(gè)恒壓源串聯(lián)，可以用一個(gè)等效的恒壓源替代，替代的條件是US

=US1

+US2-+USba-+ba-US1+US22、兩個(gè)恒壓源串聯(lián)，可以3、兩個(gè)實(shí)際電壓源串聯(lián)，可以用一個(gè)等效的電壓源替代，替代的條件是US

=US1

+US2R0

=R01

+R023、兩個(gè)實(shí)際電壓源串聯(lián)，可以用一個(gè)等效的電壓源替代，替代的條四、等效變換的類型

1、與恒流源串聯(lián)的元件不作用，可等效成該恒流源；

等效為電流源四、等效變換的類型1、與恒流源串聯(lián)的元件不作用，可等效ISbRaISbabaIS(a)(b)例題：a-b+USISISbRaISbabaIS(a)(b)例題：a-b+USIS2、兩個(gè)恒流源并聯(lián)，可以用一個(gè)等效的恒流源替代，替代的條件是IS=IS1+IS2IS1IS2baISba2、兩個(gè)恒流源并聯(lián)，可以用一個(gè)等效的恒流源替代，替代的條件是3、兩個(gè)電流源并聯(lián)，可以用一個(gè)等效的電流源替代，替代的條件是IS=IS1+IS2RS=RS1

//

RS23、兩個(gè)電流源并聯(lián)，可以用一個(gè)等效的電流源替代，替代的條件是【例1】如圖3-18所示的電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)US=6V，內(nèi)阻R0=0.2，當(dāng)接上R=5.8

負(fù)載時(shí)，分別用電壓源模型和電流源模型計(jì)算負(fù)載消耗的功率和內(nèi)阻消耗的功率。圖3-18例題3-6

【例1】如圖3-18所示的電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)US解：(1)

用電壓源模型計(jì)算：電流源的電流IS=US/R0=30A，內(nèi)阻RS=R0=0.2，負(fù)載中的電流兩種計(jì)算方法對(duì)負(fù)載是等效的，對(duì)電源內(nèi)部是不等效的。負(fù)載消耗的功率PL

=I2R=5.8W，內(nèi)阻中的電流(2)

用電流源模型計(jì)算：

負(fù)載消耗的功率PL=I2R

=5.8W，內(nèi)阻的功率=I2R0=0.2W內(nèi)阻的功率=R0=168.2W解：(1)用電壓源模型計(jì)算：電流源的電流IS=U【例2】如圖3-19所示的電路，已知：US1=12V，US2=6V，R1=3，R2=6，R3=10，試應(yīng)用電源等效變換法求電阻R3中的電流。圖3-19例題3-7

US1US2【例2】如圖3-19所示的電路，已知：US1=解:(1)先將兩個(gè)電壓源等效變換成兩個(gè)電流源，如圖3-20所示：兩個(gè)電流源的電流分別為：IS1

US1

/R1

4A，IS2

US1

/R2

1A

圖3-20例題3-7的兩個(gè)電壓源等效成兩個(gè)電流源

解:(1)先將兩個(gè)電壓源等效變換成兩個(gè)電流源，如圖3(3)求出R3中的電流(2)將兩個(gè)電流源合并為一個(gè)電流源，得到最簡(jiǎn)等效電路，如圖3-21所示：等效電流源的電流IS

IS1－IS2

3A，其等效內(nèi)阻為R

R1∥R22圖3-21例題3-7的最簡(jiǎn)等效電路(3)求出R3中的電流(2)將兩個(gè)電流源合并為一個(gè)2012年高考題2012年高考題本章小結(jié)一、基夫爾霍定律二、支路電流法三、疊加定理四、戴維寧定理五、兩種實(shí)際電源模型的等效變換本章小結(jié)一、基夫爾霍定律二、支路電流法三、疊加定理四、戴維寧

1．電流定律電流定律的第一種表述：在任何時(shí)刻，電路中流入任一節(jié)點(diǎn)中的電流之和，恒等于從該節(jié)點(diǎn)流出的電流之和，即

I流入=

I流出。電流定律的第二種表述：在任何時(shí)刻，電路中任一節(jié)點(diǎn)上的各支路電流代數(shù)和恒等于零，即

I=0。一、基夫爾霍定律1．電流定律電流定律的第二種表述：在任何時(shí)刻，電路中在使用電流定律時(shí)，必須注意：(1)對(duì)于含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，只能列出(n1)個(gè)獨(dú)立的電流方程。

(2)列節(jié)點(diǎn)電流方程時(shí)，只需考慮電流的參考方向，然后再帶入電流的數(shù)值。2．電壓定律在任何時(shí)刻，沿著電路中的任一回路繞行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零，即

U=0。對(duì)于電阻電路來說，任何時(shí)刻，在任一閉合回路中，各段電阻上的電壓降代數(shù)和等于各電源電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和，即

RI=E。在使用電流定律時(shí)，必須注意：(1)對(duì)于含有n個(gè)以各支路電流為未知量，應(yīng)用基爾霍夫定律列出節(jié)點(diǎn)電流方程和回路電壓方程，解出各支路電流，從而可確定各支路(或各元件)的電壓及功率，這種解決電路問題的方法叫做支路電流法。對(duì)于具有b條支路、n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，可列出(n1)個(gè)獨(dú)立的電流方程和b

(n1)個(gè)獨(dú)立的電壓方程。二、支路電流法以各支路電流為未知量，應(yīng)用基爾霍夫定律列出節(jié)四、戴維寧定理三、疊加定理任何一個(gè)線性有源二端電阻網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來說，總可以用一個(gè)電壓源US與一個(gè)電阻R0相串聯(lián)的模型來替代。電壓源的電動(dòng)勢(shì)US等于該二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，電阻R0等于該二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源不作用時(shí)(即令電壓源短路、電流源開路)的等效電阻。當(dāng)線性電路中有幾個(gè)電源共同作用時(shí)，各支路的電流(或電壓)等于各個(gè)電源分別單獨(dú)作用時(shí)在該支路產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和(疊加)。四、戴維寧定理三、疊加定理任何一個(gè)線性有源二端電阻網(wǎng)