电压源与电流源的等效变换课件.ppt

电压源与电流源的等效变换,电压源、电流源及其等效变换,一、 电压源,电压源模型,由上图电路可得: U = E Ir,若 r = 0,理想电压源 : U E,电压源的外特性,1. 实际电压源是由电动势 E和内阻 r串联的电源的电路模型。,若 r RL ，U E ，可近似认为是理想电压源。,2.理想电压源（恒压源）,(2) 输出电压是一定值，恒等于电动势。 对直流电压，有 U E。,(3) 恒压源中的电流由外电路决定。,特点:,(1) 内阻r = 0,练习：设 E = 10 V，接上RL 后，恒压源对外输出电流？,当 RL= 1 时， U = 10 V，I = ？A 当 RL = 10 时， U = 10 V，I = ？A,电压恒定，电流随负载变化,3、电压源的串联和并联,1) 电压源的串联,接法：,总电源电动势E：,如图可知：E = - E1 - E2 + E3,表明： 串联电源总电动势为各分电源电动势的代数和。可用一个电动势E等效（代替）。,一、电压源,即：,E的方向：与E3相同,E1=2V;E2=5V;E3=10V, E=?,2）实际电压源的串联,考虑了电源内阻后，可以看出：,r总 = r1 + r2 + r3,思考:串联电源的电流大,还是单个电源的电流大?,应用:当分电源的电动势达不到要求时，用串联电源。,而,实际电压源串联可用一个电压源等效。其E等于各个电动势的代数和，内阻等于各个内阻之和,3）电压源的并联,（1）接法：,（2）并联后的总电动势：如各个电动势相同，则,E总 = E1 = E2 = E3,(3)并联电源的总内阻:,思考:电源并联之后使用,电流怎么变化?,(4)现实中避免使用电动势不同的电源并联.,当分电源的电流达不到要求时就用电源并联.,二、 电流源,U0=ISr,电流源的外特性,实际 电流源是由电流 IS 和内阻r 并联的电源的电路模型。,由上图电路可得:,若 r = ,理想电流源 : I IS,若 rRL ，I IS ，可近似认为是理想电流源。,1、实际电流源,大家应该也有点累了，稍作休息,大家有疑问的，可以询问和交流,2、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r = ；,设 IS = 10 A，接上RL 后，恒流源对外电压是多少？,当 RL= 1 时， I = 10A ，U = ? V当 RL = 10 时， I = 10A ，U =?V,外特性曲线,I,U,IS,O,电流恒定，电压随负载变化。,二、 电流源,3、电流源的并联,n个实际电流源的并联可用一个电流源代替。等效电流源的电流IS等于各个电流源的电流的代数和。,式中，凡参考方向与IS相同时取正，反之取负。,二、 电流源,3、电流源的并联,等效电流源的内阻r的倒数等于各并联电流源内阻的倒数之和.,A,例：214 如图求出其等效电流源,如图1所示， r1=3欧, r2=6欧，I1=15A,I2=10A, 求其等效电流源？,三、 电压源与电流源的等效变换 条件:电压源与电流源的外特性相同.(U、I),由图a： U = E Ir,由图b： U = ISr Ir,对外部电路而言，输出的U、I一样。,例1:,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:,由图(d)可得, 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。, 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。, 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 r 中无功率损耗， 而电流源的内阻 r 中有功率损耗。,课堂讨论：,求下列各电路的等效电源,解:,复习与回顾,一、电压源的串联,1、理想电压源的串联总电动势等于各分电动势的代数和,即：,2、实际电压源的串联总电动势等于各分电动势的代数和，总内阻等于各内阻之和,3、理想电压源与电阻的并联可用一个理想电压源等效,