电压源与电流源及其等效变换讲课讲稿.ppt

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1、1.5电压源与电流源及其等效变换1.5.1电压源电压源模型由上图电路可得:U=E–IR0若R0=0理想电压源:UEU0=E电压源的外特性IUIRLR0+-EU+–电压源是由电动势E和内阻R0串联的电源的电路模型。若R0<

2、IUEO电压恒定，电流随负载变化1.5.2电流源IRLU0=ISR0电流源的外特性IU理想电流源OIS电流源是由电流IS和内阻R0并联的电源的电路模型。由上图电路可得:若R0=理想电流源:IIS若R0>>RL，IIS，可近似认为是理想电流源。电流源电流源模型R0UR0UIS+－理想电流源（恒流源)例1：(2)输出电流是一定值，恒等于电流IS；(3)恒流源两端的电压U由外电路决定。特点:(1)内阻R0=；设IS=10A，接上RL后，恒流源对外输出电流。RL当RL=1时，I=10A，U=10V当RL=10时，I=10A，U=100V外特性曲线IUISOIISU

3、+_电流恒定，电压随负载变化。1.5.3电压源与电流源的等效变换由图a：U=E－IR0由图b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–电压源等效变换条件:E=ISR0RLR0UR0UISI+–电流源②等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。③理想电压源与理想电流源之间无等效关系。①电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。注意事项：例：当RL=时，电压源的内阻R0中不损耗功率，而电流源的内阻R0中则损耗功率。④任何一个电动势E和某个电阻R串联的电路，都可化为一个电流为IS和这个电阻并联的电路。R0+–EabISR0abR0–+EabISR0a

4、bis=is2-is1usisususisisus1is2is1us2is例：等效是对外等效，对内不等效例1:求下列各电路的等效电源解:+–abU25V(a)++–abU5V(c)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU5A23b+(a)a+–5V32U+a5AbU3(b)+例2.求I=?5A3472AIbacI=0.5A+_15v_+8v73I4abc利用实际电源两种模型转换可以简化电路计算。注意：化简时不能改变待求支路。例3:试用电压源与电流源等效变换的方法计算2电阻中的电流。解:–8V+–22V+2I(d)2由图

5、(d)可得6V3+–+–12V2A6112I(a)2A3122V+–I2A61(b)4A2222V+–I(c)例4：解：统一电源形式试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中1电阻中的电流。2+-+-6V4VI2A34612A362AI4211AI4211A24A解：I4211A24A1I421A28V+-I411A42AI213A例4:电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，R＝1Ω。(1)求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和

6、理想电流源IS两端的电压UIS；(3)分析功率平衡。解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：aIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)(2)由图(a)可得：理想电压源中的电流理想电流源两端的电压aIRISbI1R1(c)aIR1RIS+_U1b(b)各个电阻所消耗的功率分别是：两者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源都是电源，发出的功率分别是：R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1E1+-R3R2R5R4

7、IE3I=?例5IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3IsR5I1R1R3R2R4I3I+RdEd+R4E4R5I--ISR5R4IR1//R2//R3I1+I3答案：U=20V例.如图，求U=?6A+_U5510V10Vab+_U52A6A5ba+_U58A5ab可视为不存在例.如图，求I=?8A10816V-+866AabIcd8A108+abIcd2A8-36V6I10+abcd-36V66A410+abcd-36V624V4+-II=(24-36)/(4+6+10)=-0.6A思考：如图，求ab间