《电工技术》课件 PPT：实际电压源与实际电流源模型
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电工电子电压源电流源及其等效变换PPT课件
UA UB UAB=0 UAB= UA UB
第20页/共24页
例1.6
R3
R4
+
Us3 -
+
①Us1 -
R1
I3
+
Us2 -
R2
I1
I2
IB IC IE
RC
UCE RE
+ – UCC
对回路①列方程
UCE ?
I3R3 US1 I1R1 US3 0 UCE UCC ICRC IERE
对回路列方程
1.7.2 电流源
一、 理想电流源
电源的输出电流与外界电路无关,即电源输出 电流的大小和方向与它两端的电压无关,也就是说 无论接什么样的外电路,输出电流总保持为某一给 定值或某一给定的时间常数。
1、电路符号
is
+
u
-
Is
+ U
-
理想电流源(交流)
理想电流源(直流)
第7页/共24页
2、伏安特性
I
Is
第17页/共24页
例1.5
R3
④
① R4 i4 ②
+
Us3 -
+
Us1 -
R1
i3
+
Us2 -
R2
i1
i2
is
③
对封闭面④列方程 i1 + i2 + i3+ is =0
对节点①列方程
i1 + i3 - i4 =0 对节点② 列方程
i2 +i4 + is =0 对节点③列方程
-i1 -i2 - i3- is =0
1.7 电压源、电流 源及其等效变换
7、电压源和电流源ppt课件(全)
二、电流源
1、理想电流源: R0= 时的电流源
Ia
U
+
外
IS
U
-
RL
特 性I
b
o
IS
特点: (1) 输出电流 I 不变，即 I IS
(2) 输出电压U由外电路决定。
(3) 理想电流源的电流 IS为零
时，理想电流源视为开路。
IS=0
(4)与理想电流源串联的元器件
对外电路而言为可视为短路。
+
a
E_
a
+
R2
E_
R1
IS
b
a
+ R2 _E
b
例 设: E=10V
则： 当R1接入时 ：
I=5A
+ E_
当R1 R2 同时接入时：I=10A
Ia
+ U_ab 2 R1 2 R2
b
2、电压源模型及外特性
I R0
+
- US
+
RL
U
-
UUSIR0
U US
R0越小 斜率越小
恒压
O
外特性
US
R0 I
R0= 0时，U = US
一、电压源
1、理想电压源： R0= 0 时的电压源
+ US _
a
I+ U RL -
U 外特性U = f (I)
US
O
I
b
特点：(1)输出电 压 U 不变，即 Uab US ；
(2)电源中的电流 I 由外电路决定。
(3)理想电压源中的电压 US为 零时，理想电压源视为短路。
+
_ US=0
电压源电流源的课件
电压源与电流源电压源和电流源课件一、电压源和电流源的定义电压源是一种电源设备，其输出电压在一定范围内保持恒定，而输出电流则会根据负载的变化而变化。
电流源则是一种电源设备，其输出电流在一定范围内保持恒定，而输出电压则会根据负载的变化而变化。
二、电压源和电流源的表示方法电压源可以用一个标有电压值的符号表示，符号的箭头指向表示电压的正方向。
电流源可以用一个标有电流值的符号表示，符号的箭头指向表示电流的正方向。
三、电压源和电流源的性质和特点电压源的主要性质是其输出电压保持恒定，而输出电流则会根据负载的变化而变化。
电压源具有较大的输出阻抗，使得负载的变化对其输出电压的影响较小。
因此，电压源在供电系统中可以作为一个恒定的电压参考点。
电流源的主要性质是其输出电流保持恒定，而输出电压则会根据负载的变化而变化。
电流源具有较小的输出阻抗，使得负载的变化对其输出电流的影响较小。
因此，电流源在供电系统中可以作为一个恒定的电流参考点。
四、电压源和电流源的应用实例电压源在电路中的应用主要是提供稳定的电压参考，如电池、稳压电源等。
电流源在电路中的应用主要是提供稳定的电流参考，如音频放大器、LED驱动器等。
五、电压源和电流源之间的转换关系对于一个给定的电源设备，如果知道其输出电压和输出电流的值，可以通过计算得出其内阻的值。
如果将这个电源设备的内阻视为无穷大，就可以将其视为一个理想的电压源或电流源。
在实际情况中，由于电源设备的内阻不可能为无穷大，因此其输出电压和输出电流会受到负载的影响。
如果将一个理想的电压源与一个理想的电流源进行串联或并联，可以得到另一个新的电源设备。
通过这种方式，可以根据需要将电压源和电流源进行相互转换。
六、电压源和电流源在电路中的作用电压源在电路中的作用主要是提供一个稳定的电压参考点，使得电路中的其他元件可以以此为基准进行工作。
同时，电压源也可以为电路中的元件提供所需的电能。
电流源在电路中的作用主要是提供一个稳定的电流参考点，使得电路中的其他元件可以以此为基准进行工作。
第一章-电路及基本元器件PPT课件
图1-7
.
电工电子技术基础 3、二极管的伏安特性曲线（硅管）
.
电工电子技术基础
五、半导体三极管
1、三极管的结构
图1-8
.
电工电子技术基础 2、三极管的电流放大作用 三极管工作在放大状态的条件是：发射结正偏，集电 结反偏。
.
电工电子技术基础
(1)电流分配关系：发射极电流等于基极电流和集电极电
流之和，即：
图1-9
.
电工电子技术基础
(1)输入特性 死区电压：硅管约为0.5V，锗管约为0.2V； 导通电压(发射结)：硅管约为0.7V，锗管约为0.3V。 (2)输出特性
截止区： UBE小于死区电压，IC≈ 0，UCE ≈UCC，。
饱和区：集电结正向偏置 ，UCE＜UBE， IC≈ UCC/RC 。
放大区：发射结正偏，集电结反偏 , IC≈βIB。
图1-2
.
图1-3
电工电子技术基础
三、电功率和电能
1、电功率
电流通过电路时传输或转换电能的速率称为电功率，
简称为功率，用符号p表示。
当电压与电流为关联参考方向时，功率的计算公
式为：
p dW ui dt
当电压与电流为非关联参考方向时，功率的计算
公式为：
pui
.
电工电子技术基础 2、电能 电路在一段时间内吸收的能量称为电能。在国际单 位制（SI）中，电能的单位是焦耳（J）。1J等于1W的用 电设备在1s内消耗的电能。电力工程中，电能常用“度” 作单位，它是千瓦小时（kWh）的简称，1度等于功率为 1kW的用电设备在1小时内消耗的电能。
图1-23
.
电工电子技术基础 在电子电路中，电源的一端通常是接地的，为了作
.
电工电子技术基础 3、二极管的伏安特性曲线（硅管）
.
电工电子技术基础
五、半导体三极管
1、三极管的结构
图1-8
.
电工电子技术基础 2、三极管的电流放大作用 三极管工作在放大状态的条件是：发射结正偏，集电 结反偏。
.
电工电子技术基础
(1)电流分配关系：发射极电流等于基极电流和集电极电
流之和，即：
图1-9
.
电工电子技术基础
(1)输入特性 死区电压：硅管约为0.5V，锗管约为0.2V； 导通电压(发射结)：硅管约为0.7V，锗管约为0.3V。 (2)输出特性
截止区： UBE小于死区电压，IC≈ 0，UCE ≈UCC，。
饱和区：集电结正向偏置 ，UCE＜UBE， IC≈ UCC/RC 。
放大区：发射结正偏，集电结反偏 , IC≈βIB。
图1-2
.
图1-3
电工电子技术基础
三、电功率和电能
1、电功率
电流通过电路时传输或转换电能的速率称为电功率，
简称为功率，用符号p表示。
当电压与电流为关联参考方向时，功率的计算公
式为：
p dW ui dt
当电压与电流为非关联参考方向时，功率的计算
公式为：
pui
.
电工电子技术基础 2、电能 电路在一段时间内吸收的能量称为电能。在国际单 位制（SI）中，电能的单位是焦耳（J）。1J等于1W的用 电设备在1s内消耗的电能。电力工程中，电能常用“度” 作单位，它是千瓦小时（kWh）的简称，1度等于功率为 1kW的用电设备在1小时内消耗的电能。
图1-23
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电工电子技术基础 在电子电路中，电源的一端通常是接地的，为了作
电工技术：实际电压源与实际电流源模型
实际电压源与实际电流源模型
学习要点
（1）实际电压源模型及其伏安特性 （2）实际电流源模型及其伏安特性 （3）实际电源模型的应用
一、实际电压源模型
I RS U _ S U +
_
+ +
U US RL O
理想电压源
实际电压源
US
_
理想电压源 实际电压源
US RS 伏安特性曲线
伏安特性曲线
I
U=US–RSI
US
解：电源开路时电压为24V，接上负载后电压下降为22.5V，说明该电源有内 阻。用实际电压源模型表示此电源，得电路如图所示。图中US =24V。 根据欧姆定律，可得：
I RS
+ _ +
R
U 22.5V 4.5 I 5A
根据KVL，可得：
U
_
R
U U S RS I U U 24V 22.5V RS S 0.3 I 5A
内阻RS越小，越接近于理想电压源的伏安特性
I IS
二、实际电流源模型
I US RS IS R S
+
U RS
IS
U RL
U
_
IS RS
实际电流源
理想电流源
O
IS
伏安特性曲线
I
实际电流源 理特性
例：某电源的开路电压为24V，与外电阻R 接通后，用电压表测量R 两端电 压U =22.5V，流过R 的电流 I =5A，求电阻R 以及电源内阻RS。
学习要点
（1）实际电压源模型及其伏安特性 （2）实际电流源模型及其伏安特性 （3）实际电源模型的应用
一、实际电压源模型
I RS U _ S U +
_
+ +
U US RL O
理想电压源
实际电压源
US
_
理想电压源 实际电压源
US RS 伏安特性曲线
伏安特性曲线
I
U=US–RSI
US
解：电源开路时电压为24V，接上负载后电压下降为22.5V，说明该电源有内 阻。用实际电压源模型表示此电源，得电路如图所示。图中US =24V。 根据欧姆定律，可得：
I RS
+ _ +
R
U 22.5V 4.5 I 5A
根据KVL，可得：
U
_
R
U U S RS I U U 24V 22.5V RS S 0.3 I 5A
内阻RS越小，越接近于理想电压源的伏安特性
I IS
二、实际电流源模型
I US RS IS R S
+
U RS
IS
U RL
U
_
IS RS
实际电流源
理想电流源
O
IS
伏安特性曲线
I
实际电流源 理特性
例：某电源的开路电压为24V，与外电阻R 接通后，用电压表测量R 两端电 压U =22.5V，流过R 的电流 I =5A，求电阻R 以及电源内阻RS。
电流源和电压源电路课件PPT
基准电流IR与各级输出电流的关系为
由于所有各管的基极电流均由基准电流IR提供,因此输出电 流Io与基准电流IR的偏差为（n+1）IB, n值越大，偏差越大。为 了使Io与IR尽量接近相等，可采用图3—39（b）所示电路。电路 中，采用了晶体管To作为缓冲级，此时基准电流IR与各级输出 电流的关系为
这又不符合集成工艺。
VCC
通过对比例电路分析可知
R IR
iC2= IO
IO
R R1 2iC1V RT2
lniC1 IO
iC1 T1
T2
若令：R1 =0
iE2
则
IO
VT lniC1 R2 IO
VT R2
ln
IR IO
R2
由图可知：
5、威尔逊电流源
为了提高电流源的传输精度，可采用如图所示的威尔逊电流源。 威尔逊电流源是根据负反馈原理制成因而具有良好的温度特性和 很高的输出电阻。假定由于温度或负载的变化使IO=IC3
电流源和电压源电路
电流源
电流源是电路的基本元件，它是一种二 端元件。电流源的内阻相对负载阻抗很 大，负载阻抗波动不会改变电流大小。 在电流源回路中串联电阻无意义，因为 它不会改变负载的电流，也不会改变负 载上的电压。在原理图上这类电阻应简 化掉。负载阻抗只有并联在电流源上才 有意义，与内阻是分流关系。
i 更接近 I ，从而有效的减小了I 由于 T1 与 T2 构成镜像电流原则有
C 势垒就是1势能比附近的势能都R高的空间区域，基本上就是极值点附近的一小R片区域。
这种滤波电路的优点是：滤波效果好，几乎没有直流损耗。
转换为i 过程中由于有限的β值引入 由于所有各管的基极电流均由基准电流IR提供,因此输出电流Io与基准电流IR的偏差为（n+1）IB, n值越大，偏差越大。
由于所有各管的基极电流均由基准电流IR提供,因此输出电 流Io与基准电流IR的偏差为（n+1）IB, n值越大，偏差越大。为 了使Io与IR尽量接近相等，可采用图3—39（b）所示电路。电路 中，采用了晶体管To作为缓冲级，此时基准电流IR与各级输出 电流的关系为
这又不符合集成工艺。
VCC
通过对比例电路分析可知
R IR
iC2= IO
IO
R R1 2iC1V RT2
lniC1 IO
iC1 T1
T2
若令：R1 =0
iE2
则
IO
VT lniC1 R2 IO
VT R2
ln
IR IO
R2
由图可知：
5、威尔逊电流源
为了提高电流源的传输精度，可采用如图所示的威尔逊电流源。 威尔逊电流源是根据负反馈原理制成因而具有良好的温度特性和 很高的输出电阻。假定由于温度或负载的变化使IO=IC3
电流源和电压源电路
电流源
电流源是电路的基本元件，它是一种二 端元件。电流源的内阻相对负载阻抗很 大，负载阻抗波动不会改变电流大小。 在电流源回路中串联电阻无意义，因为 它不会改变负载的电流，也不会改变负 载上的电压。在原理图上这类电阻应简 化掉。负载阻抗只有并联在电流源上才 有意义，与内阻是分流关系。
i 更接近 I ，从而有效的减小了I 由于 T1 与 T2 构成镜像电流原则有
C 势垒就是1势能比附近的势能都R高的空间区域，基本上就是极值点附近的一小R片区域。
这种滤波电路的优点是：滤波效果好，几乎没有直流损耗。
转换为i 过程中由于有限的β值引入 由于所有各管的基极电流均由基准电流IR提供,因此输出电流Io与基准电流IR的偏差为（n+1）IB, n值越大，偏差越大。
一、实际电压源的模型 实际电压源与理想电压源是有差别的 ...
= (iscRo)2 (R2o–R2L) = (iscRo)2 (Ro–RL)
(Ro+RL)4
(Ro+RL)3
= 0 （4-33）
显然，结果完全一样！
由此可得
Ro = RL
而由于
d2p = – u2oc < 0
dRL2
8Ro3
所以，上式是使 p 最大的条件。
最大功率传递定理：由线性单口网络传递给可变负载
b
b
（c）根据叠加定理 u = u – Rabi
Ro a i
+
+
uoc u
M
–
–
b (d) 图(a)含源 单口网络 N 可
等效为电压源串联电阻支路
N——线性含源单口网络； N0——N中所有独立源为零值时所得的网络
例1.9 求如图电路中12k电阻的电流 I。
解：根据戴维南定理，这电路中除12k电阻以外，其它部分
1 R1
R2 2
R3
1
R12
2
R13
R23
3 （a）
(a) T型网络
3 （b） (b) II型网络
ia
N
+
u –
M
=
b (a)
Ro a i
+
uoc
u –
M
b
a
+
N
uoc
–
b
a
N0
Rab = Ro
b
(b)
(c)
N——线性含源单口网络； N0——N中所有独立源为零值时所得的网络 M——任意的外电路
戴维南定理证明：
ia
+
N
u –
电压源和电流源ppt资料
uS(t) 的直线。如图1-6所示.
图 1– 6 电压源伏安特性曲线
第一页，编辑于星期五：十四点 十二分。
电流源
不论外部电路如何,其输出电流总能保 持定值或一定的时间函数的电源，定义 为理想电流源，简称电流源。
它有两个基本性质:
1、它输出的电流是定值或一定 的时间函数，与其两端的电压 无关。
2、其电流是由它本身确定的，
第三页，编辑于星期五：十四点 十二分。
1.3 电 压 源 和 电 流 源
不论外部电路如何变化,其两端电压总能保持定
值或一定的时间函数的电源定义为理想电压 源,简称电压源。
它有两个基本性质:
1、其端电压是定值或是一定 的时间函数，与流过的电流无 关。
2、电压源的电压是由它本 身决定的，流过它的电流则
是任意的。电压源的伏安特 性曲线是平行于 i 轴其值为
3 电压源和电流 源 电流源的伏安特性曲线是平行于u 轴其值为 i S(t)的直线，如图1-7所示。 图 1-7 电流源伏安特性曲线 3 电压源和电流 源 图 1– 6 电压源伏安特性曲线 第二页，编辑于星期五：十四点 十二分。 电压源的伏安特性曲线是平行于 i 轴其值为 uS(t) 的直线。 不论外部电路如何,其输出电流总能保持定值或一定的时间函数的电源，定义为理想电流源，简称电流源。 图 1– 6 电压源伏安特性曲线 2、电压源的电压是由它本身决定的，流过它的电流则是任意的。 不论外部电路如何变化,其两端电压总能保持定值或一定的时间函数的电源定义为理想电压源,简称电压源。 图 1– 6 电压源伏安特性曲线 1、它输出的电流是定值或一定的时间函数，与其两端的电压无关。
它两端的电压则是任意的。电流 源的伏安特性曲线是平行于u
轴其值为 i S(t)的直线，如图1-7
图 1– 6 电压源伏安特性曲线
第一页，编辑于星期五：十四点 十二分。
电流源
不论外部电路如何,其输出电流总能保 持定值或一定的时间函数的电源，定义 为理想电流源，简称电流源。
它有两个基本性质:
1、它输出的电流是定值或一定 的时间函数，与其两端的电压 无关。
2、其电流是由它本身确定的，
第三页，编辑于星期五：十四点 十二分。
1.3 电 压 源 和 电 流 源
不论外部电路如何变化,其两端电压总能保持定
值或一定的时间函数的电源定义为理想电压 源,简称电压源。
它有两个基本性质:
1、其端电压是定值或是一定 的时间函数，与流过的电流无 关。
2、电压源的电压是由它本 身决定的，流过它的电流则
是任意的。电压源的伏安特 性曲线是平行于 i 轴其值为
3 电压源和电流 源 电流源的伏安特性曲线是平行于u 轴其值为 i S(t)的直线，如图1-7所示。 图 1-7 电流源伏安特性曲线 3 电压源和电流 源 图 1– 6 电压源伏安特性曲线 第二页，编辑于星期五：十四点 十二分。 电压源的伏安特性曲线是平行于 i 轴其值为 uS(t) 的直线。 不论外部电路如何,其输出电流总能保持定值或一定的时间函数的电源，定义为理想电流源，简称电流源。 图 1– 6 电压源伏安特性曲线 2、电压源的电压是由它本身决定的，流过它的电流则是任意的。 不论外部电路如何变化,其两端电压总能保持定值或一定的时间函数的电源定义为理想电压源,简称电压源。 图 1– 6 电压源伏安特性曲线 1、它输出的电流是定值或一定的时间函数，与其两端的电压无关。
它两端的电压则是任意的。电流 源的伏安特性曲线是平行于u
轴其值为 i S(t)的直线，如图1-7
高等学院电气工程及其自动化电力电子技术教学电路课件第二章《实际电源的两种模型及其等效变换》
a 5
b
a
2A
5
b
例6 求图 (a)电路中电流i 。
解：用电源等效变换公式，将电压源与电阻串联等效变换为 电流源与电导并联，得到图(b)电路。用分流公式求得
i 1S (5A 5A) 4A (11 0.5)S
例7 求图 (a)电路中电压u。
解：(1)将1A电流源与5电阻的串联等效为1A电流源。20V 电压源与10电阻并联等效为20V电压源，得到图(b)电路。
(2) 再将电流源与电阻并联等效为一个电压源与电阻串联，得 到图(c)所示单回路电路。由此求得
u (3 20 8)V 2 2V (2 3 4)
9、有关受控源
受控电压源、电阻的串联组合和受控电流源、电导的并联组合 也可以用上述方法进行变换。
此时应把受控电源当作独立电源处理，但应注意在变换过程中 保存控制量所在支路，而不要把它消掉。
例8. a + i
uR
i
b-
ai
+
R
u
-
iR
b-
+
(a)
(b)
端口VCR为：u=R(i-i)=(1- )Ri 端口VCR为：u=Ri-iR=(1- )Ri
对(a) 、(b), 其端口VCR相同，故(a) 、(b)对外电路等效 注: 受控源和独立源一样可以进行两种模型的等效变换。
uR
iC
G2 is2
isn Gn
is isi
is G
G Gi
Rs2
Rn
+
+
n+
us1
us2
usn
-
-
-
is Rs
两种实际电源模型的等效变换ppt课件
精选ppt
3
第2章 直流电阻电路的分析计算
1 .实际电压源模型（一）
电压源 U S 和电阻R的串联组合
I U
＋
R
＋ Us
－
Us U
ห้องสมุดไป่ตู้
－
0
Us / R I
(a )
(b )
图2.12 电压源和电阻串联组合
精选ppt
4
第2章 直流电阻电路的分析计算
1 .实际电压源模型（二）
其外特性方程为
UUs RI （2.12）
精选ppt
13
第2章 直流电阻电路的分析计算
思考题
用一个等效电源替代下列各有源二端网络。
＋ －
4V
＋
10V
－
(a)
20A
4A
(b)
精选ppt
14
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第2章 直流电阻电路的分析计算
2.3 两种实际电源模型的 等效变换
精选ppt
1
第2章 直流电阻电路的分析计算
目的与要求
1.理解实际电压源、实际电流源的模型 2.会对两种电源模型进行等效变换
精选ppt
2
第2章 直流电阻电路的分析计算
重点与难点
重点 两种电源模型等效变换的条件 难点 用电源模型等效变换法分析电路
精选ppt
7
第2章 直流电阻电路的分析计算
3.两种实际电源模型的等效变换
比较式（2.12）和式(2.13), 只要满足
1
G
, R
Is
GUs
实际电压源和实际电流源间就可以等效变换。
电工技术：实际电压源与实际电流源的等效变换
实际电压源与实际电流源的等效变换
学习要点
（1）两种实际电源模型等效变换的方法及其在电路分析中的应用 （2）受控源等效变换的方法及其在电路分析中的应用
一、实际电源模型的等效变换
I
实际电源
I RS
+ _
U IS US RS RS
I
R
U
US
I S=US /RS
US=RSI S
R
U
实际电压源模型
U I =US /RS I =0 U =0
R=0 R→∞
IR =S II SS U= =0 IU =0
实际电流源模型
一、实际电源模型的等效变换
注意： （1）理想电压源内阻为0，理想电流源内阻为∞，它们之间不能进行等效 变换；
（2）等效变换只是对外电路等效，而电源的内部是不等效的，以负载开路
为例，电压源模型的内阻消耗功率为0，而电流源模型的内阻消耗功率为
IS2RS；
（3）电路中需要分析计算的支路不能变换，否则变换后的结果就不是原来
所要计算的值。
一、实际电源模型的等效变换
例：电路如图中所示，利 解：
2A 2Ω + 6A 6V 2Ω 2Ω
用电源的等效变换计算 I
的大小。
2A 2Ω + 6A 6V 2Ω 2Ω
I
7Ω
I
7Ω 3A 2Ω 6A
2A 2Ω 2Ω
的大小。
2A 2Ω + 6A 6V 2Ω 2Ω
I
7Ω
I
7Ω
2Ω + 4V + 9V 1Ω
I
7Ω
一、实际电源模型的等效变换
例：电路如图中所示，利 解：
用电源的等效变换计算 I
学习要点
（1）两种实际电源模型等效变换的方法及其在电路分析中的应用 （2）受控源等效变换的方法及其在电路分析中的应用
一、实际电源模型的等效变换
I
实际电源
I RS
+ _
U IS US RS RS
I
R
U
US
I S=US /RS
US=RSI S
R
U
实际电压源模型
U I =US /RS I =0 U =0
R=0 R→∞
IR =S II SS U= =0 IU =0
实际电流源模型
一、实际电源模型的等效变换
注意： （1）理想电压源内阻为0，理想电流源内阻为∞，它们之间不能进行等效 变换；
（2）等效变换只是对外电路等效，而电源的内部是不等效的，以负载开路
为例，电压源模型的内阻消耗功率为0，而电流源模型的内阻消耗功率为
IS2RS；
（3）电路中需要分析计算的支路不能变换，否则变换后的结果就不是原来
所要计算的值。
一、实际电源模型的等效变换
例：电路如图中所示，利 解：
2A 2Ω + 6A 6V 2Ω 2Ω
用电源的等效变换计算 I
的大小。
2A 2Ω + 6A 6V 2Ω 2Ω
I
7Ω
I
7Ω 3A 2Ω 6A
2A 2Ω 2Ω
的大小。
2A 2Ω + 6A 6V 2Ω 2Ω
I
7Ω
I
7Ω
2Ω + 4V + 9V 1Ω
I
7Ω
一、实际电源模型的等效变换
例：电路如图中所示，利 解：
用电源的等效变换计算 I
实际电压源与实际电流源
实际电压源与实际电流源一、实际电压源实际电压源的输出电压与输出电流不成线性关系，通常用理想电压源和电阻串联的组合作为实际电压源的电路模型，如图1所示。
图1 实际电压源电路模型图2 实际电压源外特性曲线图1实际电压源电路模型图2实际电压源外特性曲线根据图1所示的电路，可得出实际电压源输出电压U与输出电流I满足如下关系(1)由此可作出实际电压源的外特性曲线，如图2.6所示。
当电压源开路时，I=0，U=U0=US；当电压源短路时，U=0，I=IS=E/RS。
当RS=0时，电压U恒等于电动势，为一定值，其中电流由负载电阻负载电阻RL来确定。
这样的电源称为理想电压源或恒压源。
如果一个电源的内阻远小于负载电阻，即时，则，基本上恒定，可以认为是理想电压源。
注意：理想电压源不允许短路，实际电压源也不允许短路，因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。
二、实际电流源实际电流源用理想电流源和电阻串联的组合来表示，如图3所示。
图3 实际电流源电路模型图4 实际电流源外特性曲线图3实际电流源电路模型图4实际电流源外特性曲线根据图3所示的电路，可得出实际电流源输出电压U与输出电流I满足如下关系(2)由式(2)可作出电流源的外特性曲线，如图4所示。
当电流源开路时，I=0，U=U0=ISRS；当电流源短路时，U=0，I=IS。
当时（相当于并联支路RS断开），电流I恒等于IS，为一定值，而其两端的电压U由负载电阻RL来确定。
这样的电源称为理想电流源或恒流源。
如果一个电源的内阻远大于负载电阻，即时，则，基本上恒定，可以认为是理想电流源。
电工技术课件
夫定律及其应用 基尔霍夫定律及其应用
I1 + E1 − R1 1 I3 R3 a I2 R2 3 2 + − E2
b 支路：电路中的每一个分支。 一条支路流过一个电流，称为支路电流。 结点：三条或三条以上支路的联接点。 结点： 回路：由支路组成的闭合路径。 回路： 网孔：内部不含支路的回路。 网孔：
例1
I1 I6
I2
I5
ΣI = 0
3. 列电压方程 对每个独立回路有
U3
-
R3
节点数 N=4 支路数 B=6
ΣU = 0
4. 解联立方程组
b I2 I1 a I3 I4 d
+
列电流方程
节点a： 节点 ：
I6 R6 I5 c 节点b： 节点 ： 节点c： 节点 ： 节点d： 节点 ：
I3 + I4 = I1
1.6电路的工作状态 电路的工作状态
断路：开关 断开 I + + E − U0 Ro − 电路中某处断开时的特征:
R 有 源 电 路 I
1. 开路处的电流等于零； I =0 2. 开路处的电压 U 视电路情况而定。
+ U –
1.6电路的工作状态 电路的工作状态
短路：电源外部端子被短接 + E − Ro 电路中某处短路时的特征: 电路中某处短路时的特征: I
1.5.3 受控电源 电路如图所示，求电压源电压us及受控 源的功率。
6Ω i
i1
+ −
0.98i
+ u − + 4.9V 5Ω − i
2
uS
0.1Ω u1
1.5.3 受控电源 解：由图可知，电路中的受控源是一个电流控 制的电流源。欲求受控源的功率，须求电压u 和电流i。
I1 + E1 − R1 1 I3 R3 a I2 R2 3 2 + − E2
b 支路：电路中的每一个分支。 一条支路流过一个电流，称为支路电流。 结点：三条或三条以上支路的联接点。 结点： 回路：由支路组成的闭合路径。 回路： 网孔：内部不含支路的回路。 网孔：
例1
I1 I6
I2
I5
ΣI = 0
3. 列电压方程 对每个独立回路有
U3
-
R3
节点数 N=4 支路数 B=6
ΣU = 0
4. 解联立方程组
b I2 I1 a I3 I4 d
+
列电流方程
节点a： 节点 ：
I6 R6 I5 c 节点b： 节点 ： 节点c： 节点 ： 节点d： 节点 ：
I3 + I4 = I1
1.6电路的工作状态 电路的工作状态
断路：开关 断开 I + + E − U0 Ro − 电路中某处断开时的特征:
R 有 源 电 路 I
1. 开路处的电流等于零； I =0 2. 开路处的电压 U 视电路情况而定。
+ U –
1.6电路的工作状态 电路的工作状态
短路：电源外部端子被短接 + E − Ro 电路中某处短路时的特征: 电路中某处短路时的特征: I
1.5.3 受控电源 电路如图所示，求电压源电压us及受控 源的功率。
6Ω i
i1
+ −
0.98i
+ u − + 4.9V 5Ω − i
2
uS
0.1Ω u1
1.5.3 受控电源 解：由图可知，电路中的受控源是一个电流控 制的电流源。欲求受控源的功率，须求电压u 和电流i。
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实际电压源与实际电流源模型
学习要点
（1）实际电压源模型及其伏安特性 （2）实际电流源模型及其伏安特性 （3）实际电源模型的应用
一、
RS +
_USU
_US _
理想电压源 实际电压源
U=US–RSI
U
理想电压源
US RL
实际电压源
I
O
US
伏安特性曲R线S
伏安特性曲线
内阻RS越小，越接近于理想电压源的伏安特性
二、实际电流源模型
I
IS
US RS
+
RISS U
RL
_
理实想际电流源
I
IS
U RS
U IS RS
实际电流源
理想电流源
I
O
IS
伏安特性曲线
内阻RS 越大，越接近于理想电流源的伏安特性
例：某电源的开路电压为24V，与外电阻R 接通后，用电压表测量R 两端电 压U =22.5V，流过R 的电流 I =5A，求电阻R 以及电源内阻RS。
RS
+U
R
_US _
解：电源开路时电压为24V，接上负载后电压下降为22.5V，说明该电源有内
阻。用实际电压源模型表示此电源，得电路如图所示。图中US =24V。
根据欧姆定律，可得：
I
R U 22.5V 4.5 I 5A
根据KVL，可得：
U U S RS I
RS
US U I
24V
22.5V 5A
0.3
+
学习要点
（1）实际电压源模型及其伏安特性 （2）实际电流源模型及其伏安特性 （3）实际电源模型的应用
一、
RS +
_USU
_US _
理想电压源 实际电压源
U=US–RSI
U
理想电压源
US RL
实际电压源
I
O
US
伏安特性曲R线S
伏安特性曲线
内阻RS越小，越接近于理想电压源的伏安特性
二、实际电流源模型
I
IS
US RS
+
RISS U
RL
_
理实想际电流源
I
IS
U RS
U IS RS
实际电流源
理想电流源
I
O
IS
伏安特性曲线
内阻RS 越大，越接近于理想电流源的伏安特性
例：某电源的开路电压为24V，与外电阻R 接通后，用电压表测量R 两端电 压U =22.5V，流过R 的电流 I =5A，求电阻R 以及电源内阻RS。
RS
+U
R
_US _
解：电源开路时电压为24V，接上负载后电压下降为22.5V，说明该电源有内
阻。用实际电压源模型表示此电源，得电路如图所示。图中US =24V。
根据欧姆定律，可得：
I
R U 22.5V 4.5 I 5A
根据KVL，可得：
U U S RS I
RS
US U I
24V
22.5V 5A
0.3
+