《电工技术》教学课件 第一章 电路分析基本定律 知识点： 独立电源的等效变换-教学文稿

四、知识深化
例10.2 图10-11（a）是一个电压源与一个理想电流源并联的电路，试将该电 路简化成一个电流源。 解：电路有两个电源构成，为了将这两个电源合并，需要实际电压源等效为电 流源后再与原电流源合并。简化过程如下：先将电压源等效变换为一个电流为 15V/5Ω = 3A，内阻为5Ω电阻的电流源，如图10-11（b）所示；再将两个理 想电流源并联，就得到电流为1A的内阻为5Ω电阻的电流源，如图10-11（c） 所示 。
图10-2（c）所示为电压源，将其等效为电流源，则电流源的电流IS和内阻RS分别为
IS
6 3
2
(A)
， RS 3 ()
图10-2 例10.1图
三、操作训练
前面我们已经百度文库论了电源的表示方法，即电源的电压源表示和电源电流源 表示。既然同一个电源可以有两种不同的表示，那么这两种表示对外电路而言 应当是等效的，即我们无论采用哪种表示方法，都不会影响外电路的电流、电 压和功率。 任务分析和实施 在multisim中画出图10-4电路，测量负载1K 电流、电压和功率，判断：对外 电路而言，12V电压源和12mA电流源是否等效？
四、知识深化
（二）电流源并联的等效
如图10-6（a）所示为三个电流源串联的电路，10-6（b）是它们等效后的电流源。
等效电流源的电流为各电流源电流的代数和，即 IS IS1 IS2 IS3 等效电流源的电导等于各电流源电导相加，即 1 1 1 1
RS RS1 RS2 RS3
四、知识深化
（三）实际电压源并联的等效
当几个实际电压源并联时，可先将电压源等效为电流源，然后再进行电流 源合并化简，若需要时再将电流源等效为电压源。
I
/ S
I S1
I S2
I S3
RS/ RS1 //RS2 // RS3
四、知识深化
（四）实际电流源串联的等效
当几个实际电流源串联时，可先将电流源等效为电压源，然后再进行电压 源合并，化简为一个电压源，若需要时再将电压源等效为电流源。
二、知识准备 ，
（一）独立电压源与独立电流源的等效变换
例10.1 试求图10-2（a）所示电流源的等效电压源和图10-2（c）所示电压源的等效 电流源。
解：图10-2（a）所示为电流源变为电压源时，根据等效变换的原则，电压源的电动
势US和内阻RS分别为 US 5 4 20 (V) RS 4 ()
四、知识深化
（五）电源其它特殊联接的等效
（1）理想电压源与任何二端网络（包括元件）并联，对外电路而言，这部 分电路可以等效为相同的恒压源； （2）理想电流源与任何二端元件串联，对外电路而言，这部分电路可以等 效为相同的理想电流源； （3）恒压源与恒流源串联，串联电路的电流等于恒流源的电流，端口电压 由外电路决定； （4）恒压源与恒流源并联，并联电路的端口电压等于恒压源的电动势，输 出电流由外电路决定。
图10-1 电压源与电流源等效变换
二、知识准备
（一）独立电压源与独立电流源的等效变换
等效变换关系：将一个电动势为US、内阻为RS的实际电压源等效变换为 一个实际电流源时，该实际电流源的内阻依然为RS，但其电流为IS=US/RS。恒 流源方向与电压源的电动势方向一致。
将一个实际电流源等效为一个实际电压源时，该实际电压源的内阻依然为 RS，但电动势为US=ISRS。电压源电动势的方向与电流源电流方向一致。
二、知识准备
（一）独立电压源与独立电流源的等效变换
同一负载电阻R接在两电源模型上，若电阻R上的所有效应（电流、电压等）
都相同，那么对电阻而言，这两个电源模型是等效的。如图10-1，根据Ia=Ib可得
到实际电源的两种模型等效变换的条件
Ra
Rb
RS
, IS
US RS
或
Ra Rb RS ,U S IS RS
高等职业教育数字化学习中心
电单工电击子此技处术 编辑母版标题样式
主 讲：张 强
单击此处编辑母版标题样式
讲授内容
项目一： 电路分析基本定律与分析方法
知识点
独立电源的等效变换
目录
01 021 032 043 054 065 07
明确任务
知识准备 操作训练 知识深化 归纳总结
一、明确任务
本知识点的主要任务包括：学习独立电压源与独立电流源相互等效变换的 条件及具体的等效变换方法；学习电压源串联的等效变换；学习电流源并联的 等效变换；学习实际电压源并联的等效变换；学习实际电流源串联的等效变换； 学习理想电压源与任何二端网络并联的等效；学习理想电流源与任何二端元件 串联的等效。通过以上内容的学习，为以后电路分析的学习打下良好的基础。
五、归纳总结
1. 将一个电动势为US、内阻为RS的实际电压源等效变换为一个实际电 流源时，该实际电流源的内阻依然为RS，但其电流为IS=US/RS。恒流
源方向与电压源的电动势方向一致。 2. 将一个实际电流源等效为一个实际电压源时，该实际电压源的内阻依
然为RS，但电动势为US=ISRS。电压源电动势的方向与电流源电流方向
一致。 3. 当多个电压源串联时，其等效电压源的电动势为各电压源电压的代数 和，内阻等于各电压源的内阻相加。
五、归纳总结
4. 多个电流源并联时，等效电流源的电流为各电流源电流的代数和， 电导等于各电流源电导相加。 5. 当几个实际电压源并联时，可先将电压源等效为电流源，然后再进 行电流源合并化简，若需要时再将电流源等效为电压源；当几个实际 电流源串联时，可先将电流源等效为电压源，然后再进行电压源合并， 化简为一个电压源，若需要时再将电压源等效为电流源。 6. 理想电压源与任何二端网络（包括元件）并联，对外电路而言，这 部分电路可以等效为相同的恒压源；理想电流源与任何二端元件串联， 对外电路而言，这部分电路可以等效为相同的理想电流源。
高等职业教育数字化学习中心
谢 谢！
四、知识深化
（一）电压源串联的等效
如图10-5（a）所示为三个电压源串联的电路，10-5（b）是它们等效后的电压源。
图10-5 串联电压源的等效 等效电压源的电动势为各电压源电压的代数和，即 US US1 US2 US3 等效电压源的内阻等于各电压源的内阻相加，即 RS RS1 RS2