電源等效變換（經(jīng)典實(shí)用）

1、電源電源 電路等效變換電路等效變換 電源等效變換電源等效變換 電路電路 等效變換分析法等效變換分析法 電源電源 等效變換等效變換 2-4 理想電源的等效變換 串聯(lián)串聯(lián) 注意參考方向注意參考方向 并聯(lián)并聯(lián) usn + _ + _ us1 + _ u + _ u uS1 + _ + _ i uS2 + _ u 1ssnsk uuuu 12ss uuu 等效電路等效電路 等效電路等效電路 電壓源與支路的串、并聯(lián)等效電壓源與支路的串、并聯(lián)等效 對(duì)外等效！對(duì)外等效！ R uS2 + _ + _ uS1 + _ i u R1R2 + _ uS + _ i u R uS + _ i u + _ uS + _

2、 i 任意任意 元件元件 u + _ 1122ss uuRiuR i 1212 ()() SSS uuRR iuRi 串聯(lián)串聯(lián) 并聯(lián)并聯(lián) 注意參考方向注意參考方向 is1 is2isn i 12sssnsk iiiii 12ss iii 等效電路等效電路 i u + _ i is2is1 u + _ R2R1 + _ _ u iS1iS2 i 等效電路等效電路 對(duì)外等效！對(duì)外等效！ iS 任意任意 元件元件 u _ _ + R 11221212 (11) sssss iiu Riu RiiRR uiu R 等效電路等效電路 電流源與支路的串、并聯(lián)等效電流源與支路的串、并聯(lián)等效 R iS u +

3、 _ iS + _ u （二）實(shí)際電源的兩種模型（二）實(shí)際電源的兩種模型 及其等效變換及其等效變換 2-5 實(shí)際電源的兩種模型及等效變換 實(shí)際實(shí)際 電源電源 i u - + ( a ) u i U0 O ( b ) u i U0c O ( c ) I sc 短路電流短路電流 開路電壓開路電壓 考慮內(nèi)阻考慮內(nèi)阻 伏安特性：伏安特性： 一個(gè)好的電壓源要求一個(gè)好的電壓源要求 SS uuR i 0 S R i + _ u + _ us Rs u i U0c O ( c ) I sc 短路電流短路電流 開路電壓開路電壓 考慮內(nèi)阻考慮內(nèi)阻 伏安特性：伏安特性： 一個(gè)好的電流源要求一個(gè)好的電流源要求 S i

4、 S Ru i + _ S R S S u ii R u i U0c O ( c ) I sc 短路電流短路電流 開路電壓開路電壓 i GS + u _ iS i+ _ uS RS + u _ u=uS RS ii =iS GSu i = uS/RS u/RS 所謂的等效是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過程中保持不變。所謂的等效是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過程中保持不變。 電壓源變換為電流源：電壓源變換為電流源： 電流源變換為電壓源：電流源變換為電壓源： S S S 1 , R G R u i s s S S S S S 1 , G R G i u 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 i GS + u _ iS i GS +

5、u _ iS i+ _ uS RS + u _ i + _ uS RS + u _ 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 電壓源和電流源的等效變換電壓源和電流源的等效變換 i GS + u _ iS 對(duì)外部電路等效，對(duì)內(nèi)部電路不等效。對(duì)外部電路等效，對(duì)內(nèi)部電路不等效。 iS 理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。 iS i i + _ uS RS + u _ S S S 1 , R G R u i s s 非關(guān)聯(lián)方向非關(guān)聯(lián)方向 開路、短路特性不同。開路、短路特性不同。 （三）電路（三）電路 等效變換分析法等效變換分析法 利用電源轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化電路計(jì)算。利用電源轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化電路計(jì)算。例例1 I=0.

6、5A U=20V 5A 3 4 7 2A I？ 1. + _ U 2.5 2A 6A + 15V _ + 8V 7 7 6A + _ U=？ 5 5 10V 10V + + _ _ 2. 10 6A1A 10 7A 10V 10 10V 6A + + _ _ 1. 例例2 2 把電路轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串聯(lián)。把電路轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串聯(lián)。 10 70V + _ 6V 10 6A + _ 6V + _ 60V 10 + _ 2A 6V 10 6A + _ 2. 66V 10 + _ 例例3 3 求電路中的電流求電路中的電流I I。 60V 4 10 I6 30V _ + _ 4

7、0V 4 10 2A I 6 30V _ + + _ 40V10 4 10 2A I 2A 6 30V _ + + _ 3060 1.5A 20 I 一個(gè)受控電壓源一個(gè)受控電壓源(僅指其受控支路僅指其受控支路)和電阻串聯(lián)一端口網(wǎng)絡(luò)，也可等效和電阻串聯(lián)一端口網(wǎng)絡(luò)，也可等效 變換為一個(gè)受控電流源和電阻并聯(lián)一端口網(wǎng)絡(luò)，如圖變換為一個(gè)受控電流源和電阻并聯(lián)一端口網(wǎng)絡(luò)，如圖(b)所示。所示。 一個(gè)受控電流源一個(gè)受控電流源(僅指其受控支路僅指其受控支路)和電阻并聯(lián)一端口網(wǎng)絡(luò)，也可等效和電阻并聯(lián)一端口網(wǎng)絡(luò)，也可等效 變換為一個(gè)受控電壓源和電阻串聯(lián)一端口網(wǎng)絡(luò)，如圖變換為一個(gè)受控電壓源和電阻串聯(lián)一端口網(wǎng)絡(luò)，如圖(

8、d)所示。所示。 2-6 輸入電阻 二、輸入電阻二、輸入電阻 1. 定義定義 無無 源源 + - u i 輸入電阻輸入電阻 in u R i 2. 計(jì)算方法計(jì)算方法 1）如果一端口內(nèi)部?jī)H含電阻，則應(yīng)用電阻的串、）如果一端口內(nèi)部?jī)H含電阻，則應(yīng)用電阻的串、 并聯(lián)和并聯(lián)和 Y變換等方法求它的等效電阻；變換等方法求它的等效電阻； 2）對(duì)含有受控源和電阻的兩端電路，用電壓、電流）對(duì)含有受控源和電阻的兩端電路，用電壓、電流 法求輸法求輸 入電阻，即在端口加電壓源，求得電流；或在入電阻，即在端口加電壓源，求得電流；或在 端口加電流源，求得電壓，得其比值。端口加電流源，求得電壓，得其比值。 1 1 Rin i

9、 u iS (a) 外施電壓源外施電壓源uS，求，求i (b) 外施電流源外施電流源iS，求，求u 1 s i n s uu R ii uS 二、等效電阻二、等效電阻 Req 用來等效替代一端口網(wǎng)絡(luò)的電阻用來等效替代一端口網(wǎng)絡(luò)的電阻 則則 Req=Rin 例例1 圖圖(a)電路中，已知轉(zhuǎn)移電阻電路中，已知轉(zhuǎn)移電阻r =3 。求該一端口。求該一端口 等效電路。等效電路。 解：先將受控電壓源等效變換為受控電流源，如圖解：先將受控電壓源等效變換為受控電流源，如圖(b)所示。所示。 再將受控電流源等效變換為受控電壓源，如圖再將受控電流源等效變換為受控電壓源，如圖(c)所示。所示。 一端口等效電阻為一端

10、口等效電阻為 8 o i u R i R0 + u _ 由此求得由此求得 (51.20.6 )(8 )ur ii 例例2 求圖求圖(a)所示單口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。所示單口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。 解：先將受控電流源解：先將受控電流源3i1和和10 電阻并聯(lián)等效變換為受控電壓電阻并聯(lián)等效變換為受控電壓 源源30i1和和10 電阻串聯(lián)，如圖電阻串聯(lián)，如圖(b)所示。所示。 ？ 由于變換時(shí)將控制變量由于變換時(shí)將控制變量i1丟失，應(yīng)根據(jù)原來的電路將丟失，應(yīng)根據(jù)原來的電路將i1轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 為端口電流為端口電流i。 求得求得 根據(jù)根據(jù) KCL方程方程 11 30iii 1 0.5ii 一端口等效電阻為一端口等效電阻為

11、 2 o i u R (1315 )( 2)uii 得到圖得到圖(c)電路。電路。 即即 1 3015ii 例例1 求電流求電流 i1 1 23 1 23 R R RR RR 12313 (/ /)/ S RiRR riRU 1 233 (/ /) / S U i RRR r R + _ US + _ R3 R2 R1 i1 ri1 US + _ R1 i1 R2/R3 ri1/R3 US + _ R i1 + _ (R2/R3)ri1/R3 由線性電阻構(gòu)成的一端口網(wǎng)絡(luò)由線性電阻構(gòu)成的一端口網(wǎng)絡(luò)，就端口特性而言，可以等效為一，就端口特性而言，可以等效為一 個(gè)線性電阻的一端口網(wǎng)絡(luò)。個(gè)線性電阻的一端口網(wǎng)絡(luò)。 由