电工第2讲独立电源元件

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1、§1—2独立电源元件一、理想电压源和理想电流源外特性：输出电压与输出电流的关系。特点：UIO(1)端电压始终恒定，等于直流(交流)电压US(us)。(2)输出电流是任意的，即随负载(外电路）的改变而改变。_U+IUS+_RL1.理想电压源(3)理想电压源不能短路,否则引起矛盾。2.理想电流源(1)输出电流恒定不变。(2)端电压是任意的,即随负载不同而不同。(3)理想电流源不能断路。U=IS.RLI=IS外特性方程IUIS＋－RL特点IUISO[例1]分析：IS固定不变,US固定不变。USIRU-=IsU=?＋－IUS+-R所以：I=Is,已知：Is，US，R问：I等于多少？U又等于多

2、少？[例2]US+bRIsIIUsa-1A4V2Ω已知：IS，US，R；试分析：1.I等于多少？2.若使R减小为1Ω，I如何变？两个电源的功率如何变？解：1.Uab=US2.若R减小为1Ω，电流源的功率不变！电压源的功率IUs=I–Is=3A增大！P=USIUs=12WI=US/R=4A为什麽？I=US/R=4/2=2A[例3]求下列各电路的等效电源解:+–abU25V(a)++–abU5V(c)+a5AbU3(b)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU5A23b+(a)a+–5V32U+b二、实际电压源和实际电流源1.实际电压源u=us–iR0实际电

3、压源伏安特性可见：实际电压源的内电阻R0越小，外特性曲线越平，电源的带载能力越强。+－NusiuR0iuuuS2.实际电流源i=is–uG0实际电流源伏安特性实际电流源的内电导G0越小，外特性曲线越陡，电源的带载能力越强。以上理想电源、实际电源均为“独立电源”，能单独对外电路提供电能。可以在电路中起到“激励”的作用。可见：NG0uiisiuiiS三、受控电源——非独立电源ibibβic=电流ic受电流ib控制一条支路的电压（或电流）受另一条支路的电压（或电流）控制。被控支路电压电流控制支路电压电流VCCSVCVSCCCSCCVSibibβic=电流控制的电流源受控源受控源的电路模型图

4、中的μ、β没有单位，k的单位是Ω，g的单位是S。+–uμuVCVSuguVCCSRiiβCCCSCCVS+–kiRi注意事项：1.控制支路、被控支路及参考方向在电路图中一定要标清楚。2.控制支路控制量的参考方向改变，被控量的参考方向也要相应改变。uS+-+–μiiR2R1R3R4uS+-+–μiiR2R1R3R43.变换电路时，控制支路不能变换掉。uS+-+–μiiR2R1R3R4uS+-+–μiR1R4R2∥R34.受控源不是独立电源。受控源不能单独在电路中起“激励”作用。四、电压源和电流源的等效变换等效电路的概念1.两个结构参数不同的电路在端子上有相同的电压、电流关系，因而可以互

5、相代换；2.代换的效果是不改变外电路（或电路未变化部分）中的电压、电流和功率。等效只是针对外电路而言，对其内部电路是不等效的。电压源与电流源变换公式：iSuiG22变换条件u=ui=iuSRi==–uS–uRuRi=iS–uG令iS=uSRG=1R电压源电流源即：iS为电压源的短路电流；电阻不变。电流源电压源uS=iSRR=1G即：uS为电流源的开路电压；电阻不变。+–uSRui11注意：1.电压源、电流源变换前后要保证对外的电压、电流大小、方向均不改变。2.变换只是对外等效，对内部不等效。3.理想电压源、理想电流源之间不能变换。4.含有受控源时，不能把受控源的控制支

6、路变换掉。5.独立源变换后仍是独立源，受控源变换后仍是受控源。[例1]+–+–6V2A3VI3Ω6Ω1Ω3Ω1Ω2A试利用电源的等效变换求I。+–+–2A2A3Ω6Ω1Ω1Ω3Ω2V3VI续前：+–+–4A2Ω1Ω1Ω3Ω2V3VI+–+–1Ω1Ω3Ω2V3VI+–2Ω8V2A3Ω1A3Ω1ΩI3A1.5Ω1ΩII=A95[例2]2I1AI2Ω2Ω8Ω求：电流I=？解：将左边受控电流源变换为受控电压源。+–1A8ΩI2Ω2Ω4I1A8ΩI4ΩI不能变换成电压源I=0.5A第二章电路分析基础§2—1基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路作为一个整体所服从的基本规律，它阐述了电路各部分电压或各部

7、分电流相互之间的内在联系。基尔霍夫电流定律(KCL)(Kirchhoff’sCurrentLaw)基尔霍夫电压定律(KVL)(Kirchhoff’sVoltageLaw)一、名词注释：支路：流过同一电流的电路分支。回路：由支路构成的闭合路径。支路：ab,ad,…(b=6）回路：abda,bcdb…(L=7）结点：a,b,…(n=4）结点：三条或三条以上支路的连接点。网孔：不含其它回路的回路。网孔（m=3）aUS1dbc_+R1_+_+R6R5R4R3R2U