電源等效變換

電源連接電路等效變換

——電源等效變換電路等效變換分析法電源等效變換§2-4理想電源的等效變換

1.理想電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)串聯(lián)注意參考方向并聯(lián)

相同電壓源才能并聯(lián),電源中的電流不確定。注意usn+_+_us1+_u+_uuS1+_+_iuS2+_u等效電路等效電路電壓源與支路的串、并聯(lián)等效對(duì)外等效！RuS2+_+_uS1+_iuR1R2+_uS+_iuRuS+_iu+_uS+_i任意元件u+_2.理想電流源的串聯(lián)和并聯(lián)

相同的理想電流源才能串聯(lián),每個(gè)電流源的端電壓不能確定。串聯(lián)并聯(lián)注意參考方向is1is2isni注意等效電路iu+_iis2is1u+_R2R1+_uiS1iS2i等效電路對(duì)外等效！iS任意元件u_+R等效電路電流源與支路的串、并聯(lián)等效RiSu+_iS+_u（二）實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換§2-5實(shí)際電源的兩種模型及等效變換圖(a)所示為一實(shí)際直流電源，例如一個(gè)電池；圖(b)是它的伏安特性，可見，電壓u隨電流I增大而減小，而且不成線性關(guān)系。不過在一段范圍內(nèi)電壓電流的關(guān)系為一條直線，如果把這一直線延長如圖(c)可以看出：i=0時(shí)的電壓為開路電壓；u=0時(shí)的電流為短路電流。據(jù)此特性，可以用電壓源和電阻的串聯(lián)組合或電流源與電導(dǎo)的并聯(lián)組合作為實(shí)際電源的電路模型。實(shí)際電源iu-+(a)uiU0O(b)uiU0cO(c)Isc短路電流開路電壓1.實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源的電路模型

實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若短路，電流很大，可能燒毀電源?？紤]內(nèi)阻伏安特性：一個(gè)好的電壓源要求注意i+_u+_usRsuiU0cO(c)Isc短路電流開路電壓

實(shí)際電流源也不允許開路。因其內(nèi)阻大，若開路，電壓很高，可能燒毀電源。考慮內(nèi)阻伏安特性：一個(gè)好的電流源要求注意ui+_uiU0cO(c)Isc短路電流開路電壓端口

iS=uS/RSGS=1/RS實(shí)際電流源實(shí)際電壓源iGS+u_iSi+_uSRS+u_u=uS

–RS

ii=iS

–GSui=uS/RS–u/RS2.實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源的等效變換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：電流源變換為電壓源：轉(zhuǎn)換小結(jié)iGS+u_iSiGS+u_iSi+_uSRS+u_i+_uSRS+u_轉(zhuǎn)換數(shù)值方向電壓源和電流源的等效變換等效特點(diǎn)范圍注意iGS+u_iS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。

iS

ii+_uSRS+u_適用范圍變換關(guān)系等效特點(diǎn)非關(guān)聯(lián)方向開路、短路特性不同。（三）電路

等效變換分析法利用電源轉(zhuǎn)換簡化電路計(jì)算。例1I=0.5AU=20V5A3

4

7

2AI＝？1.+_U2.5

2A6A+15V_+8V7

7

6A+_U=？5

5

10V10V++__2.1、簡單電阻電路的等效變換10

6A1A10

7A10V10

10V6A++__1.例2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+_6V10

6A+_6V+_60V10

+_2A6V10

6A+_2.66V10

+_例3求電路中的電流I。60V4

10

I6

30V_++_40V4

10

2AI6

30V_++_40V10

4

10

2AI2A6

30V_++_2、含受控源的電阻電路的等效變換一個(gè)受控電壓源(僅指其受控支路)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(b)所示。一個(gè)受控電流源(僅指其受控支路)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(d)所示?！?-6輸入電阻一、一端口網(wǎng)絡(luò)（或稱為二端網(wǎng)絡(luò)）二、輸入電阻1.定義無源+-ui輸入電阻2.計(jì)算方法1）如果一端口內(nèi)部僅含電阻，則應(yīng)用電阻的串、并聯(lián)和

—Y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、電流法求輸入電阻，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?！妷?、電流法1'1Riniu＋－iS

(a)外施電壓源uS，求i

(b)外施電流源iS，求u1uS＋－二、等效電阻Req用來等效替代一端口網(wǎng)絡(luò)的電阻則Req=Rin例1

圖(a)電路中，已知轉(zhuǎn)移電阻r=3

。求該一端口等效電路。解：先將受控電壓源等效變換為受控電流源，如圖(b)所示。

再將受控電流源等效變換為受控電壓源，如圖(c)所示。一端口等效電阻為iR0+u_由此求得例2

求圖(a)所示單口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。解：先將受控電流源3i1和10

電阻并聯(lián)等效變換為受控電壓源30i1和10

電阻串聯(lián)，如圖(b)所示。？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i1轉(zhuǎn)換為端口電流i。

求得

根據(jù)KCL方程

一端口等效電阻為得到圖(c)電路。即例1

受控源和獨(dú)立源一樣可以進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換過程中注意不要丟失控制量。求電流i1注意3.復(fù)雜一端口網(wǎng)絡(luò)的等效變換

+_US+_R3R2R1i1ri1US+_R1i1R2//R3ri1/R3US+_Ri1+_(R2//R3)ri