電源的等效變換

任務(wù)2.3電源的等效變換一、理想電源元件特點：輸出電壓不隨輸出電流的變化而變化，即輸出電壓恒定。理想電壓源又稱恒壓源。內(nèi)阻可忽略的電池可看作理想電壓源。1.理想電壓源特點：輸出電流不隨輸出電壓的變化而變化，即輸出電流恒定。它的端電壓則是任意的。理想電流源也叫恒流源。光電池在一定光照下能產(chǎn)生恒定電流，可看作理想的電流源2.理想電流源思考如果理想電流源與理想電壓源相連，其電壓電流如何確定？理想電流源的端電壓完全由理想電壓源的電壓來確定；理想電壓源流過的電流完全由理想電流源的電流來確定3.實際電源特點：輸出電壓隨輸出電流的增大而降低。二.電壓源與電流源的等效變換實際電源：存在內(nèi)阻，可用理想電源元件和電阻組合表示。等效電壓源：理想電壓源Us和內(nèi)阻Ro串聯(lián)；

U=Us-R0I

等效電流源：理想電流源Is和內(nèi)阻Ro并聯(lián)。U=Us-R0I

I=Us/R0-U/R0=Isc-U/R0

兩種等效電源模型對外電路是等效的。但對電源內(nèi)部，則是不等效的。兩種等效電源模型可以等效互換，互換時內(nèi)阻R0是相等的，即：

Is=Us/R0

，

Us=R0Is兩種電源之間的等效互換Us=IsR0內(nèi)阻改并聯(lián)Is=

UsR0

兩種電源模型之間等效變換時，電壓源的數(shù)和電流源的數(shù)值遵循歐姆定律的數(shù)值關(guān)系，但變換過程中內(nèi)阻不變。bIR0Uab+_US+_aIS

R0US

bIR0Uab+_a

等效互換的原則：當外接負載相同時，兩種電源模型對外部電路的電壓、電流相等。內(nèi)阻改串聯(lián)變換時應(yīng)注意:1)兩種模型的極性必須一致,即電流源流出電流的一端必須與電壓源正極端相對應(yīng)。2)在等效電壓源中,內(nèi)阻R與電壓源串聯(lián)；在等效電流源中,內(nèi)阻R與電流源并聯(lián)。3)理想電壓源與理想電流源本身不能等效變換。4)兩種電源模型的變換只對外電路等效，兩種電源模型內(nèi)部并不等效。5）多個理想電壓源串聯(lián)時，可用一個等效的理想電壓源來代替。多個理想電流源并聯(lián)時，可用一個等效的理想電流源來代替。電壓源串聯(lián)：電流源并聯(lián)：

理想電壓源US是電壓源模型中內(nèi)阻R0為零特例；理想電流源IS是電流源中內(nèi)阻R0為無窮大特例。理想電源元件不存在等效互換問題。先把電路中電源等效變換的原則給你敘述一下，這樣的題目就很好理解了：1、理想電壓源與理想電流源并聯(lián)，等效為理想電壓源；2、理想電壓源與理想電流源串聯(lián)，等效為理想電流源；3、理想電壓源Us串聯(lián)電阻R，等效為理想電流源Us/R、并聯(lián)電阻R；4、理想電流源Is1并聯(lián)理想電流源Is2，等效為理想電流源：Is1+Is2；5、理想電壓源Us1串聯(lián)理想電壓源Us2，等效為理想電壓源：Us1+Us2；6、理想電壓源Us并連連電阻R，等效為理想電壓源Us；7、理想電流源Is串聯(lián)電阻R，等效為理想電流源Is。——以上所有的“等效”，指的是針對外部電路的“等效”，對內(nèi)部并不等效。基于以上原則（2、）可以看出，左邊的電路1A串聯(lián)10V，等效為1A電流源，所以Is=1A，R=2Ω?！纠?.3-1】試用電源等效變換方法求圖所示（a）中的電壓及圖（b）中的電流。解：（a）等效電路如圖：

（b）等效電路如圖：利用等效變換法求圖所示電路中的電流I。已知Us1=12V，Us2=36V，R1=2Ω，R2=3Ω，R=6Ω?！纠?.3-2】解：先將電壓源與電阻串聯(lián)的支路變換為電流源與電阻并聯(lián)的支路，變換后的電路如圖1.2-20（b）所示，其中再將圖（b）中并聯(lián)的兩個電流源用一個等效電源來替代，其值為：圖（b）中電阻R1、R2并聯(lián)，它們的等效電阻為：簡化后的電路如圖（c）所示。應(yīng)用分流公式，求得支路電流I為：2－13用等效變換法化簡圖2－32