1.5電源及電源等效變換法

1.5電源等效變換法電源等效變換法是一種利用電壓源與電流源的相互等效，分析計算電路中某支路電流或電壓的方法。1.5.1電壓源一、理想電壓源1、電路模型2、外特性IULRL+-UL=EIL=I+-E(接上負載討論)（恒壓源）+US-+E-二、實際電壓源1、電路模型E+-RSRS是電源內(nèi)阻E為電源電動勢實際電壓源用理想電壓源E和內(nèi)阻RS串聯(lián)的電路模型。2、外特性+-ULIUL=IL=作為電壓源，RS越小越好，E-UL/RLIL（UL<E）IRSE+-RSRL(接上負載討論)使之RL有變化時，UL

變化較小。1.5.2電流源一、理想電流源1、電路模型2、外特性+-ULUL=IL=二、實際電流源1、電路模型2、外特性IL=UL=作為電流源，（恒流源）ISILIL·RL（IL<IS）RS越大越好…..實際電流源用理想電流源IS和內(nèi)阻RS并聯(lián)的電路模型。IS-IRSILRLISISRSISRSIS+-ULILIRS一電壓源，一電流源，二、電壓源變換成等效的電流源

+-USRSIS已知：US、RS求：IS、解：IS=US/RS即可求得等效的電流源。=RS；1.5.3電壓源與電流源的等效互換一、等效若兩電源對相同的負載能產(chǎn)生等值的電流和電壓，則，這兩個電源對相同的負載等效。RS，RS，RS，令注意：IS的流向要和US內(nèi)部電流流向相一致。三、電流源變換成等效的電壓源已知：US=IS·RS四、說明1、等效是對外電路而言，2、等效變換時，求：+-USRS，RS，解：即可求得等效的電壓源。=RS令RS，兩電源內(nèi)部并不等效。IS的方向和US

的極性要關聯(lián)。IS、RSUS

、3、和IS串聯(lián)的電阻對負載而言為無效電阻。4、和US并聯(lián)的電阻對負載而言為無效電阻。RSIS注意：US的內(nèi)部電流流向要和IS的流向相一致。②等效變換時，兩電源的參考方向要一一對應。③理想電壓源與理想電流源之間無等效關系。①電壓源和電流源的等效關系只對外電路而言，對電源內(nèi)部則是不等效的。

注意事項：例：當RL=

時，電壓源的內(nèi)阻R0

中不損耗功率，而電流源的內(nèi)阻R0

中則損耗功率。④任何一個電動勢E和某個電阻R串聯(lián)的電路，都可化為一個電流為IS和這個電阻并聯(lián)的電路。R0+–EabISR0abR0–+EabISR0ab⑤

與恒壓源并聯(lián)的任何支路、元件或部分電路在計算外電路時可以去掉，對外電路無影響；⑥

與恒流源串聯(lián)的任何支路、元件或部分電路在計算外電路時可以去掉，對外電路無影響；⑦

在電路化簡過程中，待求支路必須保留。五、驗證(a)圖10A1Ω(b)圖2、將(a)(b)圖同接9Ω負載，驗證兩電源是否等效UL=9V(a)圖中IL=1A(b)圖中IL=[1/(1+9)]X10A=1AUL=1X9=9V結論：{{1、將圖(a)所示電壓源，按等效變換法化為電流源解：IS=E/RS=RSRS，=1Ω=10A所以有(b)圖所示電流源。9Ω9Ω-+10V1Ω兩電源等效變換后對相同的負載是等效的。例:求下列各電路的等效電源解:+–abU2

5V(a)+

+–abU5V(c)+

(b)aU5A2

3

b+

a+-2V5VU+-b2

(c)+

a5AbU3

(b)+

(a)a+–5V3

2

U+

b1.5.4電源等效變換法一、電源等效變換法的解題步驟1、整理電路，將所求支路畫到一邊；2、將所求支路以外的部分，3、化簡結果，包含所求支路在內(nèi)是一個簡單電路；4、在簡單電路中，求未知的電流或電壓。（通常畫在右邊）用電壓源、電流源相互等效的方法進行化簡；二、等效變換法舉例+-E1R1R2+-E2R3已知：R1=3Ω，R2=3Ω，R3=6Ω求：解1：電路不必整理，R3支路已在右邊。原電路2A1AR1R2R33A1.5ΩR3∴E1=6V，E2=3V各支路電流I1，I2，I3。先用等效解法求流過R3的電流。I3=[1.5/(1.5+6)]×3A=0.6A6Ω例1：解2：先整理電路，把所求R2支路畫到右邊。原電路2A2Ω+-E1R1R3R2+-E2結果：解3：由節(jié)點電流定律知：求流過R2的電流I2。I2=(4-3)/(2+3)=0.2A求流過R1的電流I1。I1=I2+I3=0.2+0.6=0.8AR1R3R2+-E23Ω6Ω2AR1//R3R2+-E22Ω+-4V3Ω+-3VI2例2:試用電壓源與電流源等效變換的方法計算2

電阻中的電流。解:–8V+–2

2V+2

I(d)2

由圖(d)可得6V3

+–+–12V2A6

1

1

2

I(a)2A3

1

2

2V+–I2A6

1

(b)4A2

2

2

2V+–I(c)例3：解：統(tǒng)一電源形式試用電壓源與電流源等效變換的方法計算圖示電路中1

電阻中的電流。2

+-+-6V4VI2A

3

4

6

12A3

6

2AI4

2

11AI4

2

11A2

4A解：I4

2

11A2

4A1I4

2

1A2

8V+-I4

11A4

2AI2

13A例3:電路如圖。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω

，R＝1Ω。(1)求電阻R中的電流I；(2)計算理想電壓源U1中的電流IU1和理想電流源IS兩端的電壓UIS；(3)分析功率平衡。解：(1)由電源的性質(zhì)及電源的等效變換可得：aIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)(2)由圖(a