实际电源模型及其等效变换

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1、一、单口网络等效的概念1、单口网络：只有两个端钮与其它电路相连接的网络，称为二端网络。当强调二端网络的端口特性，而不关心网络内部的情况时，称二端网络为单口网络。2、等效单口网络：当两个单口网络的电压电流关系完全相同时，称这两个单口是互相等效的。等效N1N2结束返回二、电阻的串联、并联和混联1．电阻的串联两个二端电阻首尾相联，各电阻流过同一电流的连接方式，称为电阻的串联。图(a)表示n个线性电阻串联形成的单口网络。返回结束2．电阻的并联两个二端电阻首尾分别相联，各电阻处于同一电压下的连接方式，称为电阻的并联。图(a)表示n个线性电阻的并联。两个线性电阻并联单口的等效电阻值，也可

2、用以下公式计算退出3．电阻的混联既有电阻串联又有电阻并联的电路叫电阻混联电路。例电路如图所示。已知R1=6,R2=15，R3=R4=5。试求ab两端和cd两端的等效电阻。5510156126三、电源电路的等效1.电压源的串联n个电压源的串联，如图2-5(a)所示，就端口特性而言，等效于一个电压源，其电压等于各电压源电压的代数和图2－5其中与uS参考方向相同的电压源uSk取正号，相反则取负号。结束返回2.电流源的并联n个电流源的并联，如图2-6(a)所示，就端口特性而言，等效于一电流源，其电流等于各电流源电流的代数和与iS参考方向相同的电流源iSk取正号，相

3、反则取负号。图2－6注意:两个电压完全相同的电压源才能并联；两个电流完全相同的电流源才能串联，否则将违反KCL、KVL和独立电源的定义。例2-2图2-9(a)电路中。已知uS1=10V,uS2=20V,uS3=5V,R1=2,R2=4,R3=6和RL=3。求电阻RL的电流和电压。图2－9解:为求电阻RL的电压和电流，可将三个串联的电压源等效为一个电压源，其电压为将三个串联的电阻等效为一个电阻，其电阻为由图(b)电路可求得电阻RL的电流和电压分别为：例2-3电路如图2-7(a)所示。已知iS1=10A,iS2=5A,iS3=1A,G1=1S,G2=2S和G3=3S，求电

4、流i1和i3。图2－10解：为求电流i1和i3，可将三个并联的电流源等效为一个电流源，其电流为得到图(b)所示电路，用分流公式求得：结束返回1.4.4实际电源模型及其等效变换实际电源的伏安特性或可见一个实际电源可用两种电路模型表示：一种为电压源Us和内阻Ro串联，另一种为电流源Is和内阻Ro并联。电源的两种模型1）电压源模型：R0+-EUIRL电压源模型●特性方程:U=E-IR0●理想电压源（恒压源）：若：R00则：U=E；（水平线）I=E/RLE电压源外特性IU电源电动势：E内阻：R0内阻压降输出电压输出电流●组成：●电压源外特性：由特性方程外特性曲线理想电压源（恒压源）

5、:RO=0时的电压源.特点：(1）输出电压不变，其值恒等于电动势。即UabE；（2）电源中的电流由外电路决定。伏安特性IUabEEI+_abUab+_恒压源中的电流由外电路决定设:E=10V当R1R2同时接入时：I=10A例当R1接入时：I=5A则：IE+_abUab2R1R22+_恒压源特性中不变的是：_____________E恒压源特性中变化的是：_____________I_________________会引起I的变化。外电路的改变I的变化可能是_______的变化，或者是_______的变化。大小方向+_I恒压源特性小结EUababR+_RL电流源模型R0U

6、R0UISI输出电流不变，输出电压由外电路决定。UI电流源外特性2）电流源模型：IS●组成：恒流源：IS内阻：R0●特性方程:I=IS－U/R0●电流源外特性：由特性方程外特性曲线●理想电流源（恒流源）：若：R0∞则：I=IS；理想电流源（恒流源):RO=时的电流源.特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电流源电流IS；IUabIS伏安特性（2）输出电压由外电路决定。abIUabIs+_恒流源两端电压由外电路决定设:IS=1AR=10时，U=10VR=1时，U=1V则:例IUIsR+_恒流源特性小结恒流源特性中不变的是：_____________Is恒流源特性中变化的是

7、：_____________Uab_________________会引起Uab的变化。外电路的改变Uab的变化可能是_______的变化，或者是_______的变化。大小方向abIUabIsR+_恒流源举例IcIbUce当Ib确定后，Ic就基本确定了。在IC基本恒定的范围内，Ic可视为恒流源(电路元件的抽象)。晶体三极管:cebIb+-E+-UceIc电压源中的电流如何决定？电流源两端的电压等于多少？例IER_+abUab=?Is原则：Is不能变，E不能变。电压源中的电流I=IS恒流源两端的电压+_恒