理想电流源
理想电流源的内阻
理想电流源的内阻
理想是“电路分析”学科中的一个重要概念,它是一个“理想化”了的电路有源元件,能够以大小和波形都不变的电流向外部电路供出电功率而不随负载(或外部电路)的变化而变化。
实际电源(如各种电池,220伏的交流电源等)当串联一个电阻值远大于负载电阻的电阻器时,它所供出的电流几乎与外电路无关,其特性就接近于一个理想电流源的内阻。
进行电路分析时,与理想电流源的内阻串联的任何元件都可以把它移去而不影响对电路其余部分的计算。
理想电流源特点
理想电流源特点
理想电流源是一种理想的电源模型,其特点包括电流稳定性好、输出电流恒定、独立于负载特性以及内部电阻无限大等方面。
下面将对每个特点进行详细描述。
1.电流稳定性好
理想电流源的电流始终保持恒定,不受时间、温度、负载变化等因素的影响。
这意味着无论外部环境如何变化,理想电流源都能提供稳定的电流输出,因此非常适合用作电子设备和系统的电源。
2.输出电流恒定
理想电流源能够提供恒定的输出电流,不受负载阻抗的影响。
这意味着无论负载如何变化,理想电流源都能保持恒定的电流输出,使得电路中的电流始终保持稳定。
3.独立于负载特性
理想电流源的输出电流与负载特性无关。
即使负载阻抗发生变化,理想电流源的输出电流也不会受到影响。
这种特性使得理想电流源在各种不同的应用场景中都能发挥出色的性能。
4.内部电阻无限大
理想电流源的内部电阻无限大,这意味着没有电流会流入或流出电源本身。
因此,理想电流源的输出电流完全取决于其内部电路的设计和配置,而与外部负载无关。
这种特性使得理想电流源具有极高的稳定性和可靠性。
总之,理想电流源是一种理想的电源模型,具有电流稳定性好、
输出电流恒定、独立于负载特性和内部电阻无限大等优点。
这些特点使得理想电流源在各种不同的应用场景中都能发挥出色的性能,因此被广泛应用于电子设备和系统的设计中。
电压源和电流源
1、 理想电压源 定义: 输出的电压与流过该元件的电流无关。
电路符号: i + _uS
I+ _US
u us
0
i
理想电压源的伏安特性
理想电压源的V-A特性
特点: 恒压不恒流。
US恒定,I由电源和外电路共同决定。
理想电压源的开路与短路
i=0
++
uS
_
u=_uS
开路
+
+
i=∞
RL
iS
, 当R0很小时,iSC很大,
0
此种情况不允许出现。
二、 电流源
1、 理想电流源
定义: 输出的电流与该元件的端电压无关。
电路符号:
i
iS
+
i
iS
u
-
理想电流源的伏安特性
0
u
理想电流源的V-A特性
特点: 恒流不恒压。 iS恒定,u由电源和外电路共同决定。
理想电流源的开路与短路
i=iS
+
Байду номын сангаас
iS
外部特性曲线
i
is
k
0
u
电流源模型外特性
特例:
(1)a,b端开路,不接负载时,此时
i=0,u
uOC
iS GS
(2)a,b短路,电源短路时, u=0 i iSC iS
一般情况下,为带负载正常工作。
ia
iS R0
u=0 iSC
b
小结
1、理想电压源和理想电流源是忽略了实际电源内阻后的理想电路元件。
u=0
_
RL
短路
i=iS
电路基础-电压源和电流源-受控源-基尔霍夫定律
电路基础-电压源和电流源-受控源-基尔霍夫定律————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2第一章电路模型和基尔霍夫定律3讲授板书1、掌握电压源、电流源的概念、用法及特性;2、熟悉受控源的用法;3、掌握基尔霍夫定律的应用。
1、电压源、电流源用法及特性2、基尔霍夫定律的应用受控源的概念及用法1. 组织教学 5分钟3. 讲授新课70分钟1)电压源及电流源25 2)受控源15 3)基尔霍夫定律302. 复习旧课5分钟电路元件特性4.巩固新课5分钟5.布置作业5分钟34一、学时:2二、班级:06电气工程(本)/06数控技术(本)三、教学内容:[讲授新课]:第一章电路模型和电路定律(电压源和电流源的概念及特点受控源的概念及分类基尔霍夫定律)§1-8电源元件(independent source)1. 理想电压源1)定义:其两端电压总能保持定值或一定的时间函数,且电压值与流过它的电流i 无关的元件叫理想电压源。
2)电路符号3)理想电压源的电压、电流关系(1)电源两端电压由电源本身决定,与外电路无关;与流经它的电流方向、大小无关。
(2)通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。
伏安关系曲线如下图示:实际电流源可由稳流电子设备产生,如晶体管的集电极电流与负载无关;光电池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。
4)电压源的功率在电压、电流的非关联参考方向下;P = us i56物理意义:电流(正电荷 )由低电位向高电位移动,外力克服电场力作功电源发出功率。
例1-3图示电路,当电阻R 在0~∞之间变化时,求电流的变化范围和电压源发出的功率的变化。
解:(1)当电阻为R 时,流经电压源的电流为: 电源发出的功率为:表明当电阻由小变大,电流则由大变小,电源发出的功率也由大变小。
(2)当,则(3)当,则由此例可以看出:理想电压源的电流随外部电路变化。
理想电压源和理想电流源的关系
理想电压源和理想电流源的关系
理想电压源和理想电流源是电路中常见的两种理想电源模型。
理想电压源是指在电路中提供一个恒定电压的电源,其内阻为零,可以提供任意大小的电流。
理想电流源则是指在电路中提供一个恒定电流的电源,其内阻为零,可以提供任意大小的电压。
在电路分析中,理想电压源和理想电流源是非常重要的理论模型。
它们可以帮助我们更好地理解电路中的电压和电流关系,从而更好地设计和优化电路。
理想电压源和理想电流源之间存在一定的关系。
在电路分析中,我们可以将理想电压源和理想电流源相互转换,从而更好地分析电路。
具体来说,我们可以将理想电压源转换为等效的理想电流源,或将理想电流源转换为等效的理想电压源。
将理想电压源转换为等效的理想电流源时,我们需要将电压源的电压除以其内阻,从而得到等效的电流源。
这个等效的电流源的电流大小为电压源电压除以其内阻,方向与电压源正极相连的方向相同。
将理想电流源转换为等效的理想电压源时,我们需要将电流源的电流乘以其内阻,从而得到等效的电压源。
这个等效的电压源的电压大小
为电流源电流乘以其内阻,方向与电流源电流方向相同。
在实际电路中,理想电压源和理想电流源并不存在。
实际电源都有一定的内阻,因此在电路分析中需要考虑电源的内阻对电路的影响。
此外,电路中的元器件也都有一定的内阻和电容电感等特性,因此在电路分析中需要综合考虑电源和元器件的特性。
总之,理想电压源和理想电流源是电路分析中非常重要的理论模型。
它们之间存在一定的关系,可以相互转换,从而更好地分析电路。
在实际电路中,需要考虑电源和元器件的特性,综合分析电路的特性。
电阻电路中的理想电流源与实际电流源
电阻电路中的理想电流源与实际电流源电阻电路是电路中最基本也是最常见的一种电路类型,它由电阻、电流源和电压源组成。
其中,电流源作为电路中的一种重要元件,可分为理想电流源和实际电流源两种类型。
本文将详细探讨这两种电流源的特点、应用以及其在电阻电路中的作用。
一、理想电流源理想电流源是电路中的一种理论模型,它具有以下特点:1. 理想电流源的电流在任何情况下都保持不变,即使外部电路的阻抗变化或短路也不会影响理想电流源的输出电流。
2. 理想电流源的内阻为零,它能够无限地提供所需电流,而不会产生电压降。
3. 理想电流源的输出电流不受电压波动的影响,即无论外部电压的大小或波动情况如何,理想电流源都能保持固定的输出电流。
理想电流源在实际电路中有着广泛的应用,例如在电阻测量、电化学研究、电子仪器、电路仿真等领域。
其稳定输出的特性,能够确保在需要精确电流控制或者在负载变化较大的情况下,电路能够正常工作。
二、实际电流源实际电流源是在实际电路中存在的一种电流源,它与理想电流源相比有一些差异:1. 实际电流源的输出电流会受到外部电路的影响,当外部电路阻抗发生变化时,输出电流也会相应改变。
2. 实际电流源的内阻不为零,因此在工作过程中会产生一定的电压降,这将导致输出电流的变化。
3. 实际电流源的输出电流在一定程度上受到电压波动的影响,当外部电压发生变化时,输出电流也会有所变化。
实际电流源在电路设计和实际应用中经常遇到,尤其是在需要模拟实际工作环境和考虑电路动态响应的情况下。
通过合理设计实际电流源的参数,可以尽量减小其对电阻电路的影响,提高电路的稳定性和可靠性。
三、理想电流源与实际电流源的比较理想电流源和实际电流源虽然在一些特性上存在差异,但它们在电阻电路中的作用是相似的。
无论是理想电流源还是实际电流源,它们的主要作用是提供稳定的电流源,为电路中的其他元件提供所需的电流。
通过理想电流源或实际电流源与电阻连接,可以形成电流分配、电流采样和电流输入等功能,从而实现电路的正常工作和性能优化。
理想电流源的性质
理想电流源的性质
理想电流源是“电路分析”学科中的一个重要概念,它是一个“理想化”了的电路有源元件,能够以大小和波形都不变的电流向外部电路供出电功率而不随负载(或外部电路)的变化而变化。
实际电源(如各种电池,220伏的交流电源等)当串联一个电阻值远大于负载电阻的电阻器时,它所供出的电流几乎与外电路无关,其特性就接近于一个理想电流源。
进行电路分析时,与理想电流源串联的任何元件都可以把它移去而不影响对电路其余部分的计算。
特点
1、理想电流源的输出电流只按其自身规律变化。
若iS(t)是不随时间变化的常数,即是直流理想电流源。
若iS(t)是一定的时间函数(如正弦交流电),则将随时间t而发生变化
2、理想电流源的输出电流与其两端电压方向、大小无关。
即使其两端电压为无穷大,其输出电流仍按原来规律变化(为常数或为时间的函数)。
若理想电压源iS(t)=0,则它相当于开路。
3、理想电流源的输出电流由自身决定,与外电路无关,而其两端电压由它及外电路所共同决定的。
即理想电流源的两端电压是随外电路变化的,理论上讲,该电压可在-∞~∞范围内变化。
4、理论上讲,理想电流源可以供给无穷大能量,也可以吸收无穷大能量。
电压源与电流源(理想电流源与理想电压源)的串
四、 电压源与电流源(理想电流源与理想电压源)的串、并、和混联1. 电压源的串联,如图2-1-7所示:计算公式为:u s =u s1+u s2+u s32. 电压源的并联,如图2-1-8所示:只有电压源的电压相等时才成立。
12==s s s u u u3. 电流源的串联,如图2-1-9所示: 只有电流源的电流相等时才成立。
12s s s i i i ==4. 电流源的并联,如图2-1-10所示:公式为:12s s s I I I =+5. 电流源和电压源的串联,如图2-1-11所示:u s1u s2us3u sI图2-1-7 电压源串联图2-1-8 电压源并联uII图2-1-10 电流源并联图2-1-9 电流源串联6. 电流源和电压源的并联,如图2-1-12所示:五、实际电源模型及相互转换我们曾经讨论过的电压源、电流源是理想的、实际上是不存在的。
那实际电源是什么样的呢?下面我门作具体讨论。
1. 实际电压源模型实际电压源与理想电压源的区别在于有无内阻R s 。
我们可以用一个理想电压源串一个内阻Rs 的形式来表示实际电压源模型。
如图2-1-13所示uu I s3Is3II图2-1-11 电流源和电压源串联uIII 图2-1-12 电流源和电压源的并联a bR s U U SabIU(a)实际电源 (b)实际电压源模型图2-1-13 实际电压源模型依照图中U 和I 的参考方向 得S S U U R I =- (2-1-5)由式(2-1-5)得到图2-1-13(c )实际电压源模型的伏安关系。
该模型用U S 和R s 两个参数来表征。
其中U S 为电源的开路U oc 。
从式(2-1-5)可知,电源的内阻R s 越小,实际电压源就越接近理想电压源,即U 越接近U S 。
2. 实际电流源模型实际电流源与理想电流源的差别也在于有无内阻R s ,我们也可以用一个理想电流源并一个内阻R s 的形式来表示实际的电流源,即实际电流源模型。
理想电流源
I S I S1 I S 2
相当于一个电源的作用
IS1 US IS2
电源 损坏!!
I S1 I S 2
IS1
US
IS2
理想电流源通常不串联!
理想电源之间的连接
与理想电压源并联的情况
a + a +
特点:
U ab U S
US
IS
b a
US
b
-
+
-对外 部电路而言,只相 当于该理想电压源 独立作用的情况。
与理想电流源串联的情况
a
IS
+
I
I
a
-
US
b a
IS
b
特点:
I IS
I IS
R
b
任何元件与理想电 流源串联,对外部电 路而言,只相当于该 理想电流源独立作用 的情况。
IS1
IS2
US
IS U S
I S I S1 I S 2 I S I S1 I S 2
IS1
IS2
US
IS U S
理想电流源的这种变化称为等效变换。
理想电流源串联:所有串联的电流源必须电流大小相 等,方向相同;否则,其中一个电源会被损坏。
IS1 US IS2
I S1 I S 2
1.4.3
理想电流源
符号
电压电流关系 伏安特性
构成电路
特点
1.电流源的是输出电流在任何时刻都和电 源两端的电压大小无关; 2.输出电流按特定规律产生,端电压由 外部电路决定。
3.在任何时候,理想电流源都不允
许开路。
4.理想电流源内部不消耗功率。
理想电流源并联:对外部电路来说,并联后的电流 源可用一个电流为IS的等效电流源来代替,等效电流 源的的电流IS的大小和极性可用KCL计算得出:
有理想电流源的支路电流法
有理想电流源的支路电流法好,今天咱们聊聊有理想电流源的支路电流法。
听名字就觉得有点高大上,其实呢,它就是解决电路问题的一种方法,简单说就是帮助我们弄清楚电流是怎么在电路里“游玩”的。
想象一下,电流就像一群小鱼儿在河里游来游去,每条支路就是一条小河,而我们要做的就是看这些小鱼儿怎么分配自己的“游泳时间”。
这可是个让人兴奋的话题啊,电流源就像是那强大的水泵,把水送到各个地方,真是个不错的主角。
说到有理想电流源,咱们得先了解它的本质。
它就像一个永不停歇的水龙头,无论你在上游怎么开闸,它都能保证你有固定的水流量,简直是太可靠了!想象一下,你在厨房里,随便打开水龙头,水流稳稳的,不管你放多少水,它总能保持一定的流量,这种感觉真是太好了。
这就是理想电流源的魅力所在。
可见,这家伙不光是个电流供应者,更是电路里的“稳定器”。
如果我们有了这样的电源,接下来就能轻松找到各个支路的电流了。
咱们在使用支路电流法时,首先要找出每个支路的电流,像是在收集小鱼儿的信息。
比如说,电路里有几个支路,我们就得对每条支路下个“命令”,说:“嘿,你这条支路的电流要听话哦!”这种方式就像是给每条支路打个标记,让它们都知道自己该做什么。
只要我们设定好电流源,接下来就能愉快地计算了。
在计算的过程中,有时候就像是参加了一场电流的“拔河比赛”,我们得把所有的电流加起来,看看到底是谁更强大。
就像在比赛中,大家都使出浑身解数,电流也一样,每条支路都在努力争取自己的那一份。
通过这样的方式,我们能清晰地知道每条支路的电流分布,完全不会感到混乱。
这就好比我们在看一场精彩的比赛,大家都在争先恐后,紧张又刺激。
但得提醒一下,计算的时候可得小心点哦,电流的方向可不能搞错。
想象一下,如果我们把小鱼儿的方向搞混了,那就真是让人哭笑不得了。
所以,咱们在设定方向的时候,得仔细推敲,最好是心里有个数,确保每条支路都能“游”得顺畅。
电流就像是有性格的小家伙,方向一搞错,它们可就不乐意了,嘿嘿。
理想电流源的电压电流性质
理想电流源的电压电流性质
,
理想电流源是一种理想化的一种因素,它模拟的是完全容错的,具有零源抵抗的电路构件,它是一种吸收电路中的其他构件所产生的电流消耗,同时使输出电压保持一个恒定的值,这一特性被称为电压源性质,也有一些特殊的电流源,拥有一定的电压源性能,但是也有一定的电流源性能。
在理想电流源的电压电流特性中,它具有输出电压恒定,这意味着它可以恒定地把受到供电的器件所耗费的电流吸收起来,而且也不会对电路产生任何影响。
此外,理想电流源的输出电流也是定值的,因此可以保证在电路的后端得到的电流大小是精确可预测的。
最后,它的源抵抗被假定为零,这誓表明了其能源消耗得非常少,大大提高了整个电路的能效。
总之,理想电流源具有恒定的输出电压和输出电流,源抵抗假定为零,可以极大地提高电路效率和能效,可以保证电路中无风险并保持恒定的电流输出。
综上所述,理想电流源是电路中极其重要的构件,在很多场合均能发挥它的优势特性,越来越多的研究者和设计师都在做出贡献,并将其引入到电路中,为我们的电路技术带来很多方面的提升。
理想电流源的功率
理想电流源的功率
理想电流源指的是通过控制给定的负载下的电流精确的输出,可以实现的一种电流源。
它的主要功能就是将电源的输出电流控制到理想水平,即要求获得精确的电流和功率水平。
理想电流源具有显著的优势,如耐受负载变化和较少的快调率。
作为电源设备,理想电流源的功率是必不可少的因素。
它用来测量电路传输的能量,表示一个完整电路的运作能力,并决定仪器的质量。
与正常功率因数比较,理想电流源的功率可以保证有100%的负载发电,比一般的电源设备有更高的功率
恒定系数和负载特性更好,给用户更好的实际环境使用效果。
理想电流源的功率可以得出各种负载状态下的电流输出值,生产出更小、更精确的安培,电流一致性较好,输出频率可以针对特定的应用范围而随机调高或调低,使可靠性更高。
此外,理想电流源的功率输出更加稳定,使负载模式参数输出更加精准,无论是平衡电路延迟输出,还是触发电路延迟,它都可以很好的实现,在可靠性和可控性方面,有着显著的优点。
总之,理想电流源的功率具有高精度的调节能力、方便的操控特性,以及可靠的运行特性,能够在需要不断调整功率程度较高的电路中给用户一个理想的选择。
两个理想电流源串联,其等效的电流源电流
两个理想电流源串联,其等效的电流源电流在电路中,理想电流源是一种能够提供恒定电流的设备。
当两个理想电流源被串联连接时,它们的等效电流源电流可以通过以下方式计算。
首先,让我们了解一下什么是理想电流源。
理想电流源是一种理想化的电子元件,它能够提供一个恒定不变的电流。
它的内部电阻被假设为无限大,因此可以忽略不计。
这使得理想电流源能够为电路提供一个稳定的电流,无论电路中的其他元件如何变化。
当两个理想电流源被串联连接时,它们的等效电流源电流可以通过以下方法计算。
我们假设两个电流源的电流分别为I1和I2。
首先,我们需要了解串联连接的基本原理。
在电路中,串联连接意味着将两个电路元件按顺序连接起来,使电流从一个电路元件流过,再经过另一个电路元件。
在串联连接中,电流在整个电路中保持不变。
在我们的情况下,两个理想电流源被串联连接在一起。
这意味着它们的电流必须相同,因为在串联连接中,电流在整个电路中保持不变。
所以我们可以得出以下等式:I1 = I2。
换句话说,两个理想电流源的电流相等。
这是因为它们被串联连接在一起,电流在整个电路中保持不变。
因此,当两个理想电流源串联连接时,它们的等效电流源电流等于两个电流源的电流。
在实际的电路设计和分析中,理解和使用等效电流源电流的概念非常重要。
通过将多个电流源串联连接,我们可以获得所需的电流。
这在许多电路应用中非常有用,特别是当我们需要提供特定电流值的时候。
总之,当两个理想电流源被串联连接时,它们的等效电流源电流等于两个电流源的电流。
这个概念在电路设计和分析中非常有用,能够帮助我们解决许多实际的电路问题。
通过理解和运用这个概念,我们能够更好地设计和分析电路,并实现所需的电流值。
电路中的理想电流源与电压源
电路中的理想电流源与电压源在电路中,理想电流源和理想电压源是两种非常重要的电子元件。
它们被广泛应用于各种电路,为电子设备的正常工作提供稳定的电流和电压。
本文将从理想电流源和理想电压源的定义、特点和应用三个方面进行探讨。
一、理想电流源的定义、特点和应用理想电流源是指具有恒定电流输出特性的电子元件。
它的输出电流不受电路中其他元件的影响,始终能保持恒定。
理想电流源可以看作是一个内阻非常大的电压源,因此它的输出电流几乎不受负载的影响。
理想电流源的特点主要体现在两个方面。
首先,理想电流源的输出电流可以看作是瞬间的,即在任何时刻都能提供恒定的电流输出。
其次,理想电流源的内阻非常大,可以近似看作是无穷大。
这意味着理想电流源的输出电流不受负载的影响,无论负载电阻是多大,它的输出电流都能保持不变。
在实际应用中,理想电流源常常被用于各种需要稳定电流的电路中。
例如,在集成电路测试过程中,为了保证测试结果的准确性,常常需要使用理想电流源来提供恒定的测试电流。
此外,理想电流源还被广泛应用于模拟电路、传感器和电化学分析等领域。
二、理想电压源的定义、特点和应用理想电压源是指具有恒定电压输出特性的电子元件。
它的输出电压不受电路中其他元件的影响,能够始终保持恒定。
与理想电流源类似,理想电压源可以看作是一个内阻非常小的电池,因此它的输出电压几乎不受负载的影响。
理想电压源的特点主要表现在两个方面。
首先,理想电压源的输出电压可以看作是瞬间的,即在任何时刻都能提供恒定的电压输出。
其次,理想电压源的内阻非常小,可以近似看作是零。
这意味着理想电压源的输出电压不受负载的影响,无论负载电阻是多小,它的输出电压都能保持不变。
在实际应用中,理想电压源也非常常见。
它常被用于各种需要稳定电压的电路中。
例如,在配电系统中,理想电压源可以用来提供恒定的电压给各个用户设备。
此外,理想电压源还被广泛应用于数字电路、功率放大器和电源电路等领域。
总结起来,理想电流源和理想电压源是电路中非常重要的元件。
电流源和电压源
电流源,即理想电流源,是从实际电源抽象出来的一种模型,其端钮总能向外部提供一定的电流而不论其两端的电压为多少。
电压源,即理想电压源,是从实际电源抽象出来的一种模型,在其两端总能保持一定的电压而不论流过的电流为多少。
电流源具有两个基本的性质:第一,它提供的电流是定值I或是一定的时间函数I(t)与两端的电压无关。
第二,电流源自身电流是确定的,而它两端的电压是任意的。
电压源具有两个基本的性质:第一,它的端电压定值U或是一定的时间函数U(t)与流过的电流无关。
第二,电压源自身电压是确定的,而流过它的电流是任意的。
电压源,就是能够提供电压的电源。
是生活中最常见的一类电源,干电池,铅酸电池,锂电池都是这种电压源。
从模型上来分,我们又分为直流源,交流源,也有其他形式的。
须注意,电压源不能短路,否则会导致电流过大,发热烧坏电源或电路。
而在做测试测量等研究中应用,一般使用理想的电压源。
如果电压源的内阻等于零,那么它就叫做理想电压源。
理想电压源输出的路端电压值恒等于电源电动势,且与输出电流的大小无关。
电流源,能够提供稳定电流的电源。
生活中不常见,主要是跟它的工作特性有关。
常见的有太阳能电池板。
它的特点是电流由自身确定,电压由外界电路确定。
电流源不能开路,否则会电压过高烧坏电路。
应用于半导体激光器生产和测试测量科研等领域的电流源,内阻为无穷大,被称为理想电流源。
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(举例)
+ 12V _
二、理想电流源的等效分解与变换
(举例)
2-4 含受控源电路分析
一、含受控源单口网络的化简:
例1:将图示单口网络化为最简形式。
i1
u
i2
解: 外加电压u,有
u i2 3
i1
u
u
2
i i1 i2
u u u
32
(1 1 )u
u = Us - iRs
Us
Rs
其中:Rs直线的斜率。
Us
(2)电路模型
:
(a)
(b)
实际电压源模型可等效为一个理想电压源Us和电
阻Rs的串联组合。
2、实际电流源模
型
Is
(1)伏安关系:
i = Is - u/Rs = Is - uGs
其中:Gs直线的斜率。
(2)电路模型: 实际电流源模型可等效
为一个理想电流源Is和电阻Rs 的并联组合。
2、理想电流源
(1)并联: 所连接的各电流源端为同一电压。
保持端口电流、电
i
压相同的条件下,图
(a)等效为图(b)。
is1
is2
is
等效变换式:
is = is1 - is2
(a)
(b)
(2)串联: 只有电流数值、方向完全相同的理想电流源才可串联。
二、实际电源模型:
1、实际电压源模型 (1)伏安关系:
2-1 电阻连接及等效变换
一、电阻串联连接及等效变换
定义:多个电阻顺序相连,流过
同一电流的连接方式。
特点:
1)所有电阻流过同一电流;
N
2)等效电阻: R Rk
k 1
3)所有电阻消耗的总功率:
N
P Pk
(a)
(b)
k 1
4)电阻分压公式:
um
Rm
N
u
Rk
k 1
二、电阻并联连接及等效变换
(2)
等效变换关系: Is =U s /Rs’ Rs= Rs’
即: Us =Is Rs Rs’ = Rs
练习:
利用等效变换概念化简下列电路。
1、 5 2A
10V
2、
4A 8
3、 5 16V 2
8 32V
4、 9
3A
16V 3A
注意:
1、等效条件:对外等效,对内不等效。
2、实际电源可进行电源的等效变换。 3、实际电源等效变换时注意等效参数的计算、
R31 R12 R23
i1
R3u12 R2u31 R1R2 R2 R3 R3R1
由等效概念,有
变换式:
R12
R1
R2
R1R2 R3
1
R3
R12 R1R2 R2R3 R3R1
1
R2
R31 R1R2 R2R3 R3R1
R31
R3
R1
R3 R1 R2
R23
R2
i2 = - 1A, i1 =0.6A
20 5
4
2-3 电源模型的连接及等效变换
一、理想电源的连接及等效变换:
1、理想电压源
(1)串联:
us1
所连接的各电压源 us2
us
流过同一电流。
等效变换式:us = us1 - us2
(a)
(b)
(2)并联: 只有电压数值、极性完全相同的理想电压源才可并联。
定义:多个电阻首端相连、末端相连,
施加同一电压的连接方式。
特点:
1)所有电阻施加同一电压;
N
2)等效电导: G Gk
k 1
3)所有电阻消耗的总功率:
N
P Pk
k 1
(a)
(b)
4)电阻分流公式:
im
Gm
N
i
Gk
k 1
三、电阻混联及等效变换 定义:多个电阻部分串联、部分并联的连接方式
电源数值与方向的关系。 4、理想电源不能进行电流源与电压源之间的
等效变换。 5、与理想电压源并联的支路对外可以开路等
效;与理想电流源串联的支路对外可以短路 等效。
练习:利用等效 变换概念求下列 电路中电流I。
解: 经等效变换,有
I1
I1 =1A
I =3A
I1
I1
2-2 理想电源的等效分解与变换:
等效变换关系: Us = Is Rs’ Rs= Rs’
即: Is =Us /Rs Rs’ = Rs
: 2、已知电流源模型,求电压源模型
等效条件:保持端口伏安关系相同。
Is
Rs
(1)
图(1)伏安关系:
i= Is - u/Rs
Rs’
图(2)伏安关系:
Us
i = (Us - u) /Rs’
= Us /Rs’ - u/Rs’
32
R
u i
1
1 1
6 5 3
32
例2、将图示单口网络化为最简形式。
解: 单口网络等效变换可化简为右图, 由等效电路,有
u 6i 4i 3.6i
R u 6.4 i
最简形式电路为:
例3、将图示单口网络化为最简形式。
举例:
2A 4A 33
2A 7k
1) 求等效电阻R; 2) 若u=14V求各电阻的电流及消耗的功率。
例2-1、 求i、电压uab 以及电阻R。
解: 经等效变换,有
uab=3V
i=1.5uS。
解:
i=3A
经等效变换,有
uS=3x1+1x1+3+1x1+1x1 =9V
(a)
Is
Rs
Rs称为实际电流源的内阻。
(b)
三、实际电源模型的等效变换
: 1、已知电压源模型,求电流源模型
等效条件:保持端口伏安关系相同。
Rs Us
(1)
图(1)伏安关系: u = Us - iRs
图(2)伏安关系: u = (Is - i) Rs’ = Is Rs’ - i Rs’
Is
Rs’
(2)
R1
R12 R31 R12 R23 R31
50 40 50 40 10
=20
R2
R12
R12 R23 R23
R31
10 40 50 40 10
=4
R3
R12
R23 R31 R23
R31
5010 =5 50 4010
解得:i=2A u32 =14V
2-2、电阻的星形、三角形连接及等效变换 1、电阻的星形、三角形连接 (a) 星形连接(T形、Y形) (b) 三角形连接(形、形)
2、从星形连接变换为三角形连接
R1
R3
R2
u12 i1R1 i2R2
u23 i2R2 i3R3
i1 i2 i3 0
u12 u31 R12 R31
R3
R2 R3 R1
3、从三角形连接变换为星形连接
R1
R2 R3
R31 R12 R23
变换式:
R1
R12
R12 R31 R23
R31
R2
R12
R12 R23 R23
R31
R3
R12
R23 R31 R23
R31
例2-3:图示电路,求i1、i2。
解: 将三角形连接变换为星形连接: