电路部分-电路课件2

控源，但不含任何独立源，可以证明，不论内部如
何复杂，输入电阻为端口电压与端口电流之比，因
此，定义此一端口N0的输入电阻Rin为
i
N0 Rin
+
u -
Rin
u i
+ N0 Rin i u
-
端口的输入电阻也就是端口的等效电阻。
求端口等效电阻的一般方法称为电压、电流法。
即在端口加电压源 或在端口加电流源
ui,，求求出出端端口口电电压流u,iR, Rinin==uu/ i/
-
i +
iS
u -
u u1
§2-3 实际电源的两种模型及其等效变换
一、电压源
由图: U = Us - IRo
I
+
Us
+
-
U
RL
R0
－
电压源模型
电压源外特性如图：
U Us
若 R0<< RL 理想电压源 : U = Us
I
电压源外特性
理想电压源（恒压源）:
I
+
+
Us _
U _
U E
I
伏安特性
特点: (1) 内阻R0 0 (2) 输出电 压不变，其值恒等于电动势。 即 U Us (3) 电流由外电路决定。
仅含电阻的一端口，可用串、并联求其等效电阻。
如果在端口处外施电压源us或电流源is，如图示，并求得端 口电流i或端口电压u，则此一端口的输入（入端）电阻Rin定 义为
Rin
us i
u is
输入电阻与 等效电阻是相等的
输入电阻
如果一个一端口内部仅含电阻，则可以求得它
的等效电阻。如果一端口内部除电阻以外还含有受
(2)电流源iS和电压源uS的参考方向； (3)受控源与电阻的组合也可进行等效变换, 但要
注意控制量。
例2－1 用等效变换的方法求 i 。
2
2+ 6A
2A 2
i 7
6V -
2
2A
i
9A 1
7
4V 2
+-
1+ 9V
-
i
7 i= 9-4 =0.5A 1+2+7
注意：
1）等效变换时，两电源的参考方向要一 一对应。 2）理想电压源与理想电流源之间不能转换。 3）等效变换是对外电路等效对内不等效。
例1: 求下列各电路的等效电源
a 2
+U 3 5A-
(a)
解:
a
5
+
U
15V
-
b
(a)
a
2 3 U 5A b (b)
a
2 +
+ 2V-
5V-
U b
(c)
a
3 U 5A
b (b)
a
+
- 5V
U
b (c)
§2-4 输入电阻
如果一个网络具有两个引出端子与外电路相连而不管其内 部结构如何复杂，这样的网络叫做一端口网络（端口）或二端 网络。
I
IS 伏安特性
（2）输出电流不变，其值恒等于电
流源电流 IS。 （3）输出电压由外电路决定。
例
I
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+
Is
U
R
－
设: IS = 1 A
则: R = 1 时， U = 1 V R = 10 时， U = 10 V
结论： 恒流源两端电压由外电路决定
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I
+
U IS R
Is
+
u
Ri
_
转换
iS
i + Gi u _
is us Ri ,
Gi
1 Ri
a
-
R uS+- +
+ i u
-
外 电 路
b
(a)
iS
uS R
,G
1 R
uS
RiS , R
1 G
iS
a
+i' 外
Gu
-
电 路
(b) b
对(a) i uR uS u uS u R R RR
对(b)
如令
i
iS
iuSRS,iGG=1iS/R
+ U
I
等效变换
i
+
u
-
-
等效：对外等效----对外部特性（Ｕ、I）的等效
§2-1 电路的等效变换
1
1
+
+
等效
us
us
Req
1，
1，
等效变换----一端口求Req 等效：对外等效----对外部特性（Ｕ、I）的等效
等效电阻Req定义： Req =U/I
+ 1.5V
-
例：
2Ω
1Ω I
2Ω
+
2Ω
U 1Ω
R2
例2－7 求等效电阻Rab,设电阻值为R 。
• a•
• •
• •
b • •
解：用加流求压法求
•
a I
•
13I
• •
•
• 1I
6
b
1•
3
I
Uab
•
1 3
I
•
R
1 6
I
•
R
1 3
I
•
R
5 6
I
•
R
Rab
Uab I
5R 6
一、n个电压源的串联
1 +uS1- +uS2- +uSn- 2
n
1 + uS- 2 uS =k=1uSk
二、电压源的并联
uS1+- uS2+-
1
若uS1 = uS2=uS
2
+
- uS
1 不允许
2 uS1 uS2
三、n个电流源的并联
1
iS1 iS2
iSn
2
四、电流源的串联
1 iS1 iS2 2 若 iS1 =iS2=iS
例: 电路如图
Us
I
+
+ _
U _
R1 2 2
R2
设: Us=10V 则： 当R1接入时 ： I = 5A 当R1 R2 同时接入时： I = 10A
结论: 恒压源中的电流由外电路决定
恒压源特性小结
I
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+
U s_
+
RU
_
I Us R
恒压源特性中不变的是：___U__s__
恒压源特性中变化的是：____I ___ ___外__电__路__的__改__变___将引起电流 I 的变化。
1Ω
-
+
等效
us
-
1Ω I + U Req -
Req =0.5/1=0.5 Ω
例.
求 a,b 两端的入端电阻 （等效电阻）Rab (b <1)
aº +I
U Rab
bI
_
bº
R 加压求流法求Rab
Rab R • (1 b )
I aº +
Us
bI
_
bº
R 加压求流法求Rab
解：
I bI Us
R
R(1 b )I Us
U
R
－
理想电流源两端
可否被短路？
恒流源特性中不变的是：__I_s _ 恒流源特性中变化的是：__U__ __外__电__路__的__改__变____ 会引起 U 的变化。
U 的变化可能是 _大__小___ 的变化， 或者是_方__向___的变化。
三、电源的等效变换
由电压源变换为电流源：
i
+
uS _
I2
R1
R1
Q R1I1 R 2I3 R1I2 R 2I4
c • I3
R1 I4
•
I1 I2，I3 I4
d Uac Uad Ucd 0I5 0
I5
R2
•
R2
b
Rab (R1 R 2 ) / /R1 / /(R1 R 2 )
1 2
(R1
R2)
/
/R1
（R1 3R1
R 2）R1 R2
1
n
iS
iS =k=1iSk
2
不允许
1 iS 2 iS1 iS2
五、电压源、电流源及电阻的串联和并联
iS
iu1S+-
i +
u -
R
ui1S+-
i+
u -
ui1S+-
i + u -
+ u1 -
i+ + iS u
-uS -
+ -
i
uS
+ u -
+ u1 -
i+ iS u R-
i i1
+ u1 -
i+ iS u
结
的电压、电流关系，因而可以互相代换； （2）代换的效果是不改变外电路（或电路
中未被代换的部分）中的电压、电流和功
率。
习题课 例2－5 元件X可能是独立电压源、独立电流源 电阻之一，问X可能是哪个元件？
4 4A
•X•
+ 10V
5A 2
•
• -2A 3
习题课
例2－5 元件X可能是独立电压源、独立电流源 电阻之一，问X可能是哪个元件？