电源的电路模型及其等效变换知识.ppt

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1、三.实际电源的电路模型及其等效变换１．实际电源(realsource)的两种模型iisGs+u_οο电压源模型u=uS–Rsii=iS–Gsu电压源与电阻的串联组合电流源与电导的并联组合电流源模型+us_Rs+u_ii+_uSRs+u_2.两种电路模型的等效变换u=uS–Rsii=is–GsuiGs+u_iS等效的条件iS=uS/Rs,Gs=1/Rs对外等效，对内不等效：开路时，电压源产生的功率为零，电流源产生的功率为iS²/Gs；短路时，电流源产生的功率为零，电压源产生的功率为uS²/R。有伴电压源（accompaniedv

2、oltagesource)有伴电流源（accompaniedcurrentsource)无伴电源(unaccompaniedsource)等效变换(equivalenceandtransformation)受控源组合也可进行等效变换，但注意控制量所在支路不能消掉！方向：电流源电流方向与电压源压升方向相同。变换关系数值关系;注意：例I=0.5A5A3472AI6A+_U5510V10VU=20Vi+_uSRi+u_iGi+u_iS1k0.5II大小、方向！2I13I14+_四.含独立源支路的串并联的等效电路1.电

3、压源的串、并联串联uS=uSk(注意参考方向)电压相同的电压源才能并联，且每个电源中流过的电流不确定。并联2.电流源的串、并联电流相同的理想电流源才能串联，并且每个电流源的端电压不能确定。串联:可等效成一个理想电流源iS（注意参考方向）.并联：3.电压源与其它元件的并联u=us(对所有的电流i)整个并联组合可等效为一个电压为us的电压源。4.电流源与其它元件的串联i=is(对所有的电压u)整个串联组合可等效为一个电流为is的电流源。例1usis例2usis例3us1is2is1us2练习2-1-12练习2-1-13b=3,n

4、=2,l=3变量：I1,I2,I3a:-I1-I2+I3=0b:I1+I2-I3=0KCL一个独立方程二个独立方程I1R1-I2R2=US1-US2I2R2+I3R3=US2I1R1+I3R3=US1KVL例R1US1I1R2US2I2I3R3ba§2-2支路电流法(branchcurrentmethod)支路电流法：以各支路电流为未知量列写电路方程。规律KCL:n-1KVL:b-(n-1)支路电流法分析电路的步骤：第一步：设出各支路电流，标明参考方向。任取n-1个节点，依KCL列独立节点电流方程(n为电路节点数)。第二

5、步：选取独立回路(平面电路一般选网孔)，并选定绕行方向，依KVL列写出所选独立回路电压方程。第三步：若电路中含有受控源，还应将控制量用未知电流表示，多加一个辅助方程。第四步：求解一、二、三步列写的联立方程组，就得到各支路电流。第五步：如果需要，再根据元件约束关系等计算电路中任何处的电压、功率。50Ω10Ω10V20V40Ω10Ω50V5Ω20Ω1230I1I5I4I2I6I3L1L2L3例2-2-1n=4,n-1=3b=6,b-n+1=3对于较复杂的电路,方程数是很多的,但对于应用计算机辅助分析而言,建立方程和求解过

6、程是非常规范和方便的.练习2-2-2求受控源支路电流IU+-2Ω2A1Ω2UI01I1I+I1=2或I+I1-2=0I1=UI=2UI=1.33A.节点？回路？独立节点方程？独立回路方程？未知量？方程个数？I.I12个1个0.12个0个控制量与未知量的关系式？VAR?1个1个§2-3网孔电流法(meshcurrentmethod)一．网孔电流假想的沿网孔边界流动的电流。没有物理意义，它的引入是为了简化计算。uS1uS2R1R2R3ba+–+–网孔电流分别为im1，im2支路电流可由网孔电流表出，等于流经该支路的网孔电流的代数和

7、。i1=im1i2=im1-im2i3=im2i2i1i3im1im2列写KVL方程绕行方向和网孔电流方向取为一致电阻压降电源压升二.网孔电流法：以网孔电流为未知变量列写电路方程分析电路的方法。利用KVL和VAR。im1im2网孔1：R1im1+R2(im1-im2)-uS1+uS2=0网孔2：R2(im2-im1)+R3im2-uS2=0得(R1+R2)im1-R2im2=uS1-uS2-R2im1+(R2+R3)im2=uS2支路电流i1i3uS1uS2R1R2R3ba+–+–i2i1=im1i2=im2-im1i3=im

8、2R11=R1+R2代表网孔1的总电阻（自电阻）令R22=R2+R3代表网孔2总电阻（自电阻）R12=-R2，R21=-R2代表网孔1和网孔2的公共电阻（互电阻）uSm1=uS1-uS2网孔1中所有电压源电压升的代数和uSm2=uS2网孔2中所有电压源电压升的代数和推广到l个