电源的等效变换

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第五节-两种电源模型的等效变换(1)

第五节-两种电源模型的等效变换(1)

三、两种实际电源模型之间的等效变换
实际电源可用一个理想电压源 US 和一个电阻 R0 串联的电 路模型表示,其输出电压 U 与输出电流 I 之间关系为
U = US R0I
实际电源也可用一个理想电流源 IS 和一个电阻 RS 并联的 电路模型表示,其输出电压 U 与输出电流 I 之间关系为
U = RSIS RSI
如图 3-21 所示: 等效电流源的
电流 IS IS1-IS2 3 A,其等效 内阻为 R R1∥R2 2
(3)求出 R3中的电流
I3
R R3 R
IS 0.5 A
图 3-21 例题 3 -7 的最简等效电路
2012年高考题
本章小结
一、基夫尔霍定律 二、支路电流法 三、叠加定理 四、戴维宁定理 五、两种实际电源模型的等效变换
+
US
+
-
US2 -
b
b
3、两个实际电压源串联,可以用一个 等效的电压源替代,替代的条件是
US = US1 + US2 R0 = R01 + R02
四、等效变换的类型
等效为电流源 1、与恒流源串联的元件不作用,可等效 成该恒流源;
例题:
R IS
IS
+
US-
a
b (a) a b (b)
a
IS b
以各支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出节点 电流方 程和回路电压方程,解出各支路电流,从而可确定各支路(或各 元件)的电压及功率,这种解决电路问题的方法叫做支路电流法。
对于具有 b 条支路、n 个节点的电路,可列出 (n 1) 个独 立的电流方程和 b (n 1) 个独立的电压方程。
三、叠加定理

等效代换公式

等效代换公式

等效代换公式
等效代换公式一般指的是用于将复杂的系统或公式进行简化或者等效转换的公式。

这些公式在各个学科领域都有广泛的应用,特别是在物理学、工程学、数学等领域。

以物理学的电源等效变换为例,公式如下:
假设某一实际电压源的伏安特性为U = U s − I R s U=U_s-IR_sU=Us−IRs,某一实际电流源的伏安特性为I = I s − U R s ′I=I_s-\frac{U}{R_s'}I=Is−Rs′U。

改变电流源伏安特性的样式,得到U = I s R s ′ − I R s ′U=I_sR_s'-
IR_s'U=Is Rs′−IRs′。

联立两式,即可得R s = R s ′ R_s=R_s'Rs=Rs′,U s
= I s R s U_s=I_sR_sUs=IsRs。

即两个等效电压的内阻相同,电压值与电流值满足欧姆定律。

请注意,该公式仅限于对实际电源成立,对于内阻为零的恒压源与内阻为无穷的恒流源来说无法进行等效替换。

以上内容仅供参考,如需更具体的公式,建议咨询数学、物理等学科教师或查阅相关教材、文献。

电源的电路模型及其等效变换知识

电源的电路模型及其等效变换知识

串联
uS= uSk ( 注意参考方向)
2. 电流源的串、并联
并联 电压相同的电压源 才能并联,且每个 电源中流过的电流 不确定。
并联: 可等效成一个理想电流源 i S( 注意参考方向).
n
is isk 1
串联: 电流相同的理想电流源才能串联,并且每个电
流源的端电压不能确定。
3. 电压源与其它元件的并联 u=us (对所有的电流i) 整个并联组合可等效为一个电压为us的电压源。
一.网孔电流 假想的沿网孔边界流动的电流。没有物
理意义,它的引入是为了简化计算。
i1 R1
+ uS1

a
i2
im1
R2 +
im2
uS2

b
i3
网孔电流分别为im1, im2
支路电流可由网孔电流表出,
R3
等于流经该支路的网孔电流的
代数和。
i1= im1 i2= im1- im2 i3= im2
二. 网孔电流法:以网孔电流为未知变量列写电路方 程分析电路的方法。利用KVL和VAR。
a

I1
I2
R1
R2
US1
US2
I3 b=3 , n=2 , l=3
R3
变量:I1 , I2 , I3
KCL KVL
a:
-
I1-
b I2+ I3= 0
一个独立方程
b: I1+I2- I3= 0
I1R1- I2R2=US1- US2
I2R2+ I3R3= US2 二个独立方程
I1R1+ I3R3= US1
4. 电流源与其它元件的串联 i=is (对所有的电压u) 整个串联组合可等效为一个电流为is的电流源。

电源的两种模型及其等效变换

电源的两种模型及其等效变换

电源的两种模型及其等效变换
一个实际的直流电源(如直流发电机、蓄电池等)可以抽象成两种模型:
一种由独立电压源与线性时不变电阻元件串联而成;另一种由独立电流源与线性时不变电导并联而成。

在前一种电源模型中,电阻元件的电阻R称为原电源的内电阻,电压源的电压Us等于原电源的开路电压;在后一种电源模型中,线性时不变电阻元件的电导G称为原电源的内电导,电流源的电流Is等于原电源的短路电流。

由于它们代表同一个实际电源而有相同的外特性,所以它们能够等效互换。

两种模型等效互换的条件为Us和Is在电路计算中,为了计算方便,有时需要把一种电源模型变换成另一种电源模型。

把电压源模型换成电流源模型时,后者的电流源电流Is必须等于Us,内电导必须等于电阻的倒数;反之亦然。

1。

电源的等效变换

电源的等效变换

电源的等效变换电源的等效变换电源是指向电路提供能量的设备或部件。

在电路中,不同类型的电源都有不同的输出性质和特点。

在某些情况下,需要将电源的输出进行等效变换,以满足特定的电路需求。

电源的等效变换是指在不改变电源本身的特性和性能的前提下,利用一定的变换方式和电路,将电源的输出电压、电流等参数进行转换的过程。

电源的等效变换通常涉及两种变换方法:电压变换和电流变换。

一、电压变换电压变换是指利用变压器、稳压器等电路,将电源的输出电压进行变换的方法。

根据实际需要,可以将电压升高或降低,并且保持电压的稳定性。

1.变压器变压器是一种利用电磁感应原理将电压进行变换的设备。

通过在输入端和输出端分别绕制导线,使得输入电压在磁环中产生交变磁场,从而在输出端生成相应的交变电压。

变压器一般用于交流电路中。

2.稳压器稳压器是一种能够在电压发生变化时保持输出电压稳定的电路。

常见的稳压器有三极管稳压器、集成电路稳压器等。

二、电流变换电流变换是指通过电阻电路、变流器等手段,将电源的输出电流进行变换的方法。

根据实际需要,可以将电流增大或减小,并保持电流的稳定性。

1.电阻电路电阻电路是一种利用电阻器将电流进行阻抗变换的方法。

通过改变电阻器的阻值就可以实现电流的变换。

2.变流器变流器是一种能够将电源的直流电压变换成交流电压的装置。

变流器一般用于交流电路中。

以上就是电源的等效变换的基本概念和基本方法。

在实际电路设计中,电源的等效变换是必不可少的。

通过合理的变换方法和电路设计,可以使得电路满足特定的需求,从而达到更加理想的系统性能。

第4讲(电源等效变换戴维宁定理).ppt

第4讲(电源等效变换戴维宁定理).ppt
3.实际电压源与电流源的等效变换
戴维宁电路
E + R b
诺顿电路 a IS R b
a
等效
E 等效条件: E R I S 或I S R
1.9 电压源与电流源及其等效变换
例3.将电路化为最简形式
+
2 3
1V 0.5A 5 0.5A 0.2A
+ 5 0.3A 5 1.5 V
1.9 电压源与电流源及其等效变换
问题:计算复杂电路中某一支电流或电压
有简单办法吗?
1.10 戴维宁定理
2. 开路电压及等效电阻的计算方法
(1)U0 的计算方法 电阻的串联、并联等 电源等效变换,叠加定理 (2)R0 的计算方法 化简法(电压源短路、电流源开路) 分流、分压
1.10 戴维宁定理
例1. 用戴维宁定理求 I3
20 a 5
1.11 电路中电位的计算
二.电子学中电位的习惯画法
20 a
+ 140V -
5
+ 90V -
6
b
+ 140V
20 a 6
b
5
+ 90V
5
90V + 140V +
20 a 6
b
习惯 画法
1.11 电路中电位的计算
例1. +15 V 参考电位在哪里?
R1 a R2 b R3
R1
R b
R
特点3: 恒压源是一个能输出无穷大功率的电源。
1.9 电压源与电流源及其等效变换
实际电压源及其外特性:
+ R0 + a U b 0 R I U E
E
-
I

电源的等效变换

电源的等效变换

例 用电源等效变换的方法求图中的I

+ 6V3Ω
+ -
4V
I
2A 6Ω 4Ω 1Ω

3Ω 2A
+ -
4V
I
2A 6Ω 4Ω 1Ω

2A 3Ω
+ -
4V
I
2A 6Ω 4Ω 1Ω

4A
+ -
4V
I

4Ω 1Ω
4A
+ - 8V-
4V
I

4Ω 1Ω

+ -
4V
I
4Ω 1Ω
+ -
+ Us-
a

b
b
Us = Is × 5 =5V
3、两种特殊情况
与恒压源并联的元件在等效变换中不起作 用,将其断开.
a a
+ US -
I
U
RIs
RL
b
+
US
-
b
U = US I = U / RL
与恒流源串联的元件在等效变换中 不起作用,将其短路.
I
a
Is
R -+
U RL b
a Is
b
I=Is U=I RL
2、注意事项
等效互换是对外电路而言的,内部电路并 不等效.
恒压源与恒流源之间不能等效变换.
变换时注意电源的方向,电流源的流向是 从电压源正极出发.
例 :将图示的电压源变成电流源
+
10V
-

I
a
I a
Is 2Ω
b
b

1.5电源及电源等效变换法

1.5电源及电源等效变换法

+ U _ 1
R1 IS
a + U _ 1
R1 IS I R I1 R1 IS
a
I R
(2)由图(a)可得: (b) b I R1 IS-I 2A-4A -4A
U1 10 I R3 A 2A R3 5 理想电压源中的电流 I U1 I R3-I R1 2A-(-4)A 6A
1
2A 3 + 6V – 6 + 12V – (a) 1 2
解:
I 2A 3 2A

1 1 2V
6 (b)
由图(d)可得
– 2 I 4A (c) 2
82 I A 1A 2 2 2
2 2V 2 2 + 8V – (d)
+
+
+ 2 2V 2
I

I
试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示 例3: 电路中1 电阻中的电流。 2
2 3 + a + a 2 + 2V b + 5V (c) + U b a
+ 5V – (a)
U
b
2
3 5A (b)
U
解:
+
2 + 5V – (a) U a 5A b (b) 3 + U b a
+ + 5V – (c)
U
a

b
1.5.4 电源等效变换法
一、电源等效变换法的解题步骤
(通常画在右边) 1、整理电路,将所求支路画到一边; 2、将所求支路以外的部分, 用电压源、电流源相互等效的方法进行化简; 3、化简结果,包含所求支路在内是一个简单电路;

电源的等效变换实验报告

电源的等效变换实验报告

电源的等效变换实验报告电源的等效变换实验报告引言:电源是现代生活中不可或缺的一部分,它为各种电子设备提供所需的电能。

然而,不同设备对电源的要求各不相同,因此我们需要进行电源的等效变换来满足各种需求。

本实验旨在通过实际操作,探究电源的等效变换原理以及其在不同场景下的应用。

实验一:交流电源的变换在这个实验中,我们使用了一个交流电源,通过变压器将其转换为适合直流设备使用的直流电。

首先,我们将交流电源连接到变压器的输入端,然后通过调节变压器的输出端电压,将其转换为所需的直流电压。

通过测量输出电压和电流,我们可以计算出变压器的效率。

实验结果显示,变压器的效率随着输出电压的增加而降低。

这是因为在转换过程中会有一定的能量损耗,导致输出功率小于输入功率。

此外,我们还发现,当输出电压超过一定范围时,变压器会出现过载现象,导致效率进一步下降。

实验二:直流电源的变换在这个实验中,我们使用了一个直流电源,通过稳压器将其转换为适合交流设备使用的交流电。

稳压器的工作原理是通过调节电阻或晶体管的导通程度来维持输出电压的稳定。

我们通过改变输入电压和负载电流,观察稳压器的输出电压是否能够保持恒定。

实验结果显示,当输入电压发生变化时,稳压器能够自动调节输出电压,使其保持在设定的范围内。

然而,在负载电流发生变化时,稳压器的输出电压会有一定的波动。

这是因为稳压器在调节输出电压时需要消耗额外的能量,而负载电流的变化会影响到这种能量消耗。

实验三:直流到直流的变换在现实生活中,我们经常需要将一个直流电源转换为另一个直流电源,以满足不同设备的需求。

在这个实验中,我们使用了一个DC-DC变换器来实现这种转换。

通过调节变换器的输入和输出电压,我们可以探究其效率和稳定性。

实验结果显示,DC-DC变换器能够高效地将输入电压转换为输出电压,而且在负载电流变化时能够保持输出电压的稳定。

然而,我们也发现,当输入电压超过一定范围时,变换器会出现过载现象,导致效率下降。

电源的等效变换

电源的等效变换

上述解法称为节点电压法,用于计算只有
两个节点的电路,十分方便。
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小结
1、理想电压源的特点: (1)内阻r=0 (2)输出电压是一定值恒等于电动势,对直流电压,有
U=E
(3)恒压源中的电流由外电路决定
2、理想电流源的特点:
(1)内阻r=∞ (2)输出电流是一定值,恒等于Is
二、电流源
1、电流源的组成及特性
具有较高内阻的电源输出的电流较为恒定,常用电流源 来表征。
内阻无穷大的电源称为理想电流源,又称恒流源。
实际使用的稳流电源、光电池等可视为电流源。
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实际电流源简称电流源。电流源以输出电流的形式向
负载供电,电源输出电流IS在内阻上分流为I0,在负载 RL上的分流为IL。
在变换前后应保持一致。
2. 两种实际电源模型等效变换是指外部等效,对 外部电路各部分的计算是等效的,但对电源内部 的计算是不等效的。
3. 理想电压源与理想电流源不能进行等效变换。
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例题 电路如下图所示,试用电源变换的方法
求R3支路的电流。
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(1)将两个电压源分别等效变换成电流源
IS
E r
12 3
4A
内阻不变
电流源电流的参考方向与电压源正负极参
考方向一致。
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(2)将电流源转换为电压源
E ISr 28 16V 内阻不变
电压源正负极参考方向与电流源电流的参
考方向一致。
第15页,此课件共25页哦
注 意
电压源与电流源等效变换时,应注意:
1. 电压源正负极参考方向与电流源电流的参考方向

《电源的等效变换》课件

《电源的等效变换》课件

变换原则
变换前后,电源的功率应 相等。
Y-Δ等效变换的计算方法
01
计算步骤
注意事项
02
03
计算实例
首先找出Y形和Δ形网络中对应元 件的数值关系,然后根据这些关 系计算出新的元件数值。
在变换过程中,应保持电路的结 构不变,即支路电流和支路电压 的数值和方向均应保持不变。
以实际电路为例,详细介绍如何 进行Y-Δ等效变换的计算。
实例三
一个电路中有两个电源,一个为10V的直流电源,另一个为5A的直流 电源,求总电压和总电流。
03
电源的Y-Δ等效变换
Y-Δ等效变换的基本原理
01
02
03
定义
将一个Y形网络变换为Δ形 网络,或反之,以便简化 电路的分析和计算。 Nhomakorabea前提条件
变换前后电路的伏安关系 应保持不变,即对外电路 来说,变换前后的电压和 电流应分别相等。
02
电源的串并联等效变换
电源串联等效变换
串联等效变换的概念
当多个电源串联时,总电压等于各电源电压之和,总电流等于各 电源电流之和。
串联等效变换的公式
总电压 (V_{total} = V_1 + V_2 + ... + V_n),总电流 (I_{total} = I_1 + I_2 + ... + I_n)。
电源等效变换的应用场景
在电子工程中,电源的等效变换广泛应用于电路的分析和设计中。例如 ,在模拟电路、数字电路、电力电子等领域中,都需要用到电源的等效 变换。
在电力工程中,电源的等效变换可以帮助我们更好地理解电力系统的运 行原理,提高电力系统的稳定性。
在实际生活中,电源的等效变换也广泛应用于各种电子设备和电器的设 计和优化中。例如,在电视、电脑、手机等各种电子设备中,都需要用 到电源的等效变换来提高设备的性能和稳定性。

§1-9 电源的等效变换

§1-9 电源的等效变换

u
B

3A
5Ω
u
B

5Ω
+ 15V 15 -
u
- B
X
几点说明
(1) 两种电源模型对于原电路可以等效替代,对外 两种电源模型对于原电路可以等效替代, 负载提供相同的功率,但电源内部不等效。 负载提供相同的功率,但电源内部不等效。 在上例的AB端口接上一负载电阻 在上例的 端口接上一负载电阻 RL = 4Ω A 通过运算可知: 通过运算可知: + 电 R = 4Ω u 对于原电路, 对于原电路,电压源模型和电 − 源 的吸收功率均为: 流模型计算 RL 的吸收功率均为: B 2 2 100 15 5 PL = W ×4 = 3 ×4 = 9 5+ 4 4+5 电压源 电流源
X
所示电路,求电流i和受控电压源发出的 功率。
1Ω Ω
i
3Ω Ω
6V
+ u −
2Ω Ω
0.5u
解答
2 u= 6 = 4V 1+ 2
4 6 = 3i + 0.5u = 3i + 0.5 × 4 = 3i + 2 ⇒ i = A 3
• 受控源发出的功率 P = −0.5ui = − 8 W
3
工程应用——散热风扇的速度控制 散热风扇的速度控制 工程应用
3 Ω 7
1 V 7
(c)
i
+
u
-
(d)
X
等效电路的另一个例子
例:试解释如下电路的等效原理。
例题4 求图( 所示单口网络的等效电阻。 例题 求图(a)所示单口网络的等效电阻。
先将电路等效变换为如图 解: 所示,由图可得: (b)所示,由图可得:

《电源等效变换》课件

《电源等效变换》课件

03 电源等效变换的方法与技 巧
电源等效变换的步骤
01
ห้องสมุดไป่ตู้
02
03
04
05
确定原始电路
列出原始电路的 电压和电…
进行电源等效变 换
重新列写电压和 电流关系
化简电路
首先明确原始电路的结构 和参数,包括电源、电阻 、电容、电感等元件及其 连接方式。
根据电路结构和参数,列 出原始电路的电压和电流 方程,以便后续分析。
自动控制系统
在自动控制系统中,电源等效变换 可用于模拟不同阻抗元件对系统性 能的影响,优化系统设计和控制效 果。
02 电源等效变换的基本原理
线性电阻电路的等效变换
总结词
线性电阻电路的等效变换是指通过改变电路中电阻的连接方 式,使得电路在输入和输出端表现出相同的电压和电流特性 。
详细描述
线性电阻电路的等效变换基于欧姆定律和基尔霍夫定律,通 过改变电阻的连接方式,使得电路在输入和输出端表现出相 同的电压和电流特性。这种变换可以简化电路的分析和设计 过程。
互感与理想变压器电路的等效变换
总结词
互感与理想变压器电路的等效变换是指将互感线圈和理想变压器转换为等效的电路元件,以便于分析 和计算。
详细描述
互感与理想变压器电路的等效变换是电路分析中的重要方法,可以将互感线圈和理想变压器转换为等 效的电路元件。这种变换可以简化电路的分析和设计过程,并且有助于理解电路的工作原理。互感与 理想变压器电路的等效变换需要考虑磁场耦合和电压、电流的比例关系等因素。
根据需要,将电路中的电 源进行等效变换,如串并 联电阻、电容、电感等元 件,以简化电路。
在完成电源等效变换后, 重新列写电压和电流方程 ,确保变换的正确性。

电源等效变换法练习题

电源等效变换法练习题

电源等效变换法练习题在电路分析中,电源等效变换法是一种常用的方法。

它的基本思想是将电源及其产生的电流电压转化为等效的电流源或电压源,以简化电路分析。

本文将通过一些练习题来说明电源等效变换法的应用。

1. 电流源转换为电压源考虑一个电路,其中有一个1A的电流源与电阻R并联。

我们希望将这个电流源转化为等效的电压源。

首先,根据欧姆定律,电流源与电阻并联,我们可以得到电环路方程:1A = I + V/R,其中I为等效的终端电流,V为等效的电压源电压。

我们可以将电流源等效为电压源的内阻,假设为Ri,那么根据欧姆定律,我们可以得到等效电压源的电压方程:V = Ri * I。

联立以上两个方程,可以解得:V = 1V,Ri = R。

因此,1A的电流源可以等效为1V的电压源,内阻为R的电路。

2. 电压源转换为电流源现在考虑一个电路,其中有一个5V的电压源与电阻R串联。

我们希望将这个电压源转化为等效的电流源。

根据基尔霍夫电压定律,我们可以得到电压源与电阻串联时的电路方程:5V = I * R + V,其中I为等效的电流源电流,V为等效的绂端电压。

我们可以将电压源等效为电流源的内阻,假设为Ri,那么根据基尔霍夫电压定律,我们可以得到等效电流源的电流方程:I = (5V - V) / Ri = 5V / Ri。

联立以上两个方程,可以解得:I = 5V/R,Ri = R。

因此,5V的电压源可以等效为5V/R的电流源,内阻为R的电路。

3. 电路分析示例现在我们来看一个具体的电路分析示例,以进一步理解电源等效变换法。

假设有一个电路,其中有一个1A的电流源与一个5Ω的电阻串联,再与一个10V的电压源并联。

我们希望求解该电路中的电流和电压。

首先,我们可以将电流源和电压源转换为等效的电压源和电流源。

根据上面的分析,电流源可以等效为1V的电压源,内阻为5Ω。

电压源可以等效为10V/5Ω=2A的电流源,内阻为5Ω。

然后,我们可以将等效的电压源和电流源与电阻进行串并联的简化电路分析。

电源的等效变换实验报告

电源的等效变换实验报告

电源的等效变换实验报告
《电源的等效变换实验报告》
实验目的:通过实验,了解电源的等效变换原理,掌握等效变换的基本方法和
步骤。

实验原理:在电路中,电源可以通过等效变换来简化分析。

等效变换是指将电
源的电压源或电流源与其内阻相互转换,使得它们在外部电路中所起的作用相
同的一种变换。

常见的等效变换有电压源与内阻的等效电压源、电流源与内阻
的等效电流源等。

实验步骤:
1. 将电路连接好,接通电源,测得电路的电压和电流值。

2. 根据测得的值,计算电路的等效电压和等效电流。

3. 根据等效电压和等效电流,重新搭建等效电路。

4. 测得等效电路的电压和电流值,与原电路的值进行对比验证。

实验结果:通过实验测得了原电路和等效电路的电压和电流值,经过对比验证,发现它们的值基本一致,证明了等效变换的有效性。

实验结论:电源的等效变换是一种简化电路分析的有效方法,通过等效变换可
以将复杂的电路简化为等效电路,从而更方便地进行分析和计算。

通过本次实验,我们深刻理解了电源的等效变换原理,并掌握了等效变换的基
本方法和步骤。

这对我们今后在电路分析和设计中将会起到重要的指导作用。

电源的等效变换

电源的等效变换

则两者均可进行等效变换。
第1章 电路分析基础知识
例 1-16
将图 1.45 中三个电路的电压源等效变换为电流
源,电流源等效变换为电压源。
例1.45 例1-16图
第1章 电路分析基础知识 解 (1) 图1.45(a)的解见图1.46。
6 I S 3(A) 2 R0 2
(2) 图1.45(b)的解见图1.47。
第1章 电路分析基础知识
图1.40 (a) 电源为电池; (b) 电源用电压源表示
第1章 电路分析基础知识 在等效电路中,电源用一个定值的电动势US和一个内部电 阻压降 R0I来表示,该电路称为电压源等效电路,简称电压源。 在电压源中,如果令R0=0,则
U=US
因为US通常是一恒定值, 所以这种电压源称为理想电压源, 又称为恒压源。理想电压源是一个具有无限能量的电源,它能 输出任意大小的电流而保持其端电压不变。
第1章 电路分析基础知识
1. 电压源
图1.40中的电源为电池。它的电动势E和内电阻R0从电路结
构上是紧密地结合在一起, 不能截然分开的。 但为了便于对电
路分析计算 , 可用 US 和 R0 串联的电路来代替实际的电源,如图 + 1.40(b)所示。 在电压源中的电动势符号用 符号来 US 表示。 - 只要两个电源电路的外电路上电压、电流关系相等,两电 源的外特性一致, 这个新电路就与原电路等效。 所以图 1.40 (a)可用图1.40(b)来等效代替。
IS=Ii+I
(1-26)
第1章 电路分析基础知识 根据上式, 可作出电源的另一种等效电路, 如图1.42所示。
图1.42 电流源电路
对外电路来说,则图1.42和图1.40(b)两个电路的端电压U、 电流I两者完全一

电工技术---6、电源的等效变换

电工技术---6、电源的等效变换

课后习题 思考:1、如图,求ab间的最简等效电路
12
12
a
12 + 10V -
2A
5
b
2A
12 + 10V 2A
a
a 5
b
5 b
课后习题 2、用电源模型等效变换的方法求图(a)电路的电流i1和i2。 解:将原电路变换为图(c)电路,由此可得:
i2
i1

2A 10Ω +
5V

i2
1A
2A 10Ω 5Ω
任务引入
I
U
二、理想电流源(恒流源)
+
IS
U _
RL
O
特点: (1) 内阻R0 = ;
I IS
外特性曲线
(2) 输出电流是一定值,恒等于电流 IS ;
(3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。
例1:设 IS = 10 A,接上RL 后,恒流源对外输出电流。
当 RL= 1 时, I = 10A ,U = 10 V 当 RL = 10 时, I = 10A ,U = 100V
5
2A
6A
+ 5 U_
b
8A
+
5
5 U_
答案:U=20V
b
课后习题
8A
如图,求I=?
6A
c
6 16V 8 + 8
d
a I
10
b
c
36V +
-
6
a
6A 4
I
10
d
b
c
36V +
-
6
a
8A
8 2A

电源等效变换法

电源等效变换法

Is
11
R5
R1 R2
I
I1
I3 R3 R4
Is
R5
I1+I3
I
R4 Is
R1//R2//R3 12
R5
I1+I3
I R4
R1//R2//R3
IS Rd
R5
I
R4
+ - Ed
Ed I1 I3 R1 // R2 // R3
+ E4 -
Rd R1 // R2 // R3
E4 IS R4
I Ed E4 Rd R5 R4
换前后对外伏--安特性一致),对内不等
a效。I
a
I'
Uab RL
Is
b
RO'
Uab' b RL
例如:
时 对内不等效
对外等效
RL
RO中不消耗能量 RO'中则消耗能量
U ab U ab E
I I 0
6
(2) 注意转换前后 E 与 Is 的方向
a
I RO
+
E- b
I' a
Is
RO'
b
E向与一IS致方 !
RO'
Uab'
IS
b
等效互换的条件:对外的电压电流相等。
即:外特性一致
I=I' Uab = Uab'
4
电压源
I a
RO +
Uab
E-
b
Is E Ro Ro ' Ro
Is
电流源
I'
a
Uab'
RO'

18电源及电阻的等效变换

18电源及电阻的等效变换

每个串联电阻消耗的功率之和。
X
2.电阻元件的等效变换
2.3 并联
a+ i
a+ i
u
G1
G2 Gn
u
G
b-
b-
n个电阻并联的等效电导为:G G1 G2 Gn
2.4 分流公式
i1
G1 G
i
即各电导上的分流与电导值成正比。
i2
G2 G
i
注意:熟记两个电阻并联 的分流公式。
in
Gn G
i
X
2.电阻元件的等效变换
R3
R1
R3 R1 R2
如果 R12 R23 R31 R 如果 R1 R2 R3 RT

R3 RT
1 3
R12 R
R31 R23 R23
R31
则 R 3RT
返回
X
3.输入电阻
对不含独立电源(可以含有受控源)的单口网络, 定义端口的电压和电流之比为该单口网络的输入电 阻(入端电阻)。
模型的等效变换
i A
Rs
u
us
B
u us Rsi
Gs R1s,is
us Rs
Rs
1 Gs
,
us
is Gs
is
i A
Gs u
B
i is Gsu
如果
u
s
Rs
1 Gs
1 Gs
is
则二者等效
Rsis
u
1 Gs
is
1 Gs
i
X
例题 将如图所示的单口 (二端)网络化为最简形式。
解:
10V
2A
iA
5
2.5 混联电路

电源等效变换

电源等效变换

电源等效变换
电源等效变换(equivalenttransformationbetweensources)是2015年公布的计量学名词,出自《计量学名词》第一版。

定义:带内阻的电压源与带内阻的电流源互相替代的一组变换公式。

拓展知识:
电源是将其它形式的能转换成电能并向电路(电子设备)提供电能的装置。

电源自“磁生电”原理,由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源,及烧煤炭、油渣等产生电力来源。

常见的电源是干电池(直流电)与家用的110V至220V交流电源。

优质的电源一般具有FCC、美国UL和中国长城等多国认证标志。

这些认证是认证机构根据行业内技术规范对电源制定的专业标准,包括生产流程、电磁干扰、安全保护等,凡是符合一定指标的产品在申报认证通过后,才能在包装和产品表面使用认证标志,具有一定的权威性。

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一般用电设备所需的电源,多数是需要它输 出较为稳定的电压,这要求电源的内阻越小越好, 也就是要求实际电源的特性与理想电压源尽量接 近。
2、等效电压源 ◇当n个电压源串联时,可以合并为一个等效电压源, 如图所示,等效电压源的Us等于各个电压源的(电动 势)代数和,即:
Us=Us1+Us2+Us3+…..+ Usn

U

U s1 R R3
6 8 0.4 1 6
11 1 1 6 10
4V
由此可计算出各支路电流:

I1
Us1 U R1

64 1
2A
I2

Us2 U R2

8 4 6
2A
I3

U R3
4 10

0.4A
上述解法称为节点电压法,用于计算只有
两个节点的电路,十分方便。
小结
1、理想电压源的特点: (1)内阻r=0 (2)输出电压是一定值恒等于电动势,对直流电压,
有U=E (3)恒压源中的电流由外电路决定
2、理想电流源的特点:
(1)内阻r=∞
(2)输出电流是一定值,恒等于Is
(3)恒流源两端电压U由外电路决定
R

I3 R3 R IS
0.5 27 4 0.5
3A
例题 如下图所示电路中,既有电压源, 又有电流源,并有多条支路,但只有两个 节点,求解这 一类电路时,可以 先求出两个节点间 的电压,然后再求 各支路电流,并不 需要去解联立方程。
解: 节点A、B间的电压为:
将右图中的电流源转换为电压源。
解:
(1)将电压源转换为电流源

IS

E r

12 3

4A
内阻不变

电流源电流的参考方向与电压源正负极
参考方向一致。
(2)将电流源转换为电压源

E ISr 28 16V 内阻不变

电压源正负极参考方向与电流源电流的参
考方向一致。
注意
电压源与电流源等效变换时,应注意: 1. 电压源正负极参考方向与电流源电流的参
§2.2.2 电压源与电流源的等效变换
电路中的电源既提供电压,也提供电流。
将电源看作是电压源或是电流源,主要是依据 电源内阻的大小。
为了分析电路的方便,在一定条件下电压源 和电流源可以等效变换。
一、电压源
1、电压源的组成及特性
具有较低内阻的电源输出的电压较为恒定, 常用电压源来表征。电压源可分为直流电压源和 交流电压源。
实际电压源可以用恒定
电动势E和内阻r串联起来表
示。
实际电压源以输出电压的形式向负载供电,
输出电压(端电压)的大小为U = E-Ir,在输出 相同电流的条件下,电源内阻r越大,输出电压越 小。若电源内阻r = 0,则端电压U = E,而与输
出电流的大小无关。
我们把内阻为 零的电压源称为
理想电压源,又 称恒压源。
实际电流源简称电流源。电流源以输出电流的形 式向负载供电,电源输出电流IS在内阻上分流为I0, 在负载RL上的分流为IL。
2、等效电流源 ◇当n个电流源并联时,可以合并为一个等效电流源。 等效电流源的电流Is等于各个电流源的电流的代数和, 即:
Is=Is1+Is2+…+Isn
式中,凡参考方向与Is相同的电流取正号,反 之取负号。
这两个电流源的内阻仍为R1、R2,两等效
电流则分别为
IS1 =
E1 R1
= 18 1
= 18A
IS2 = E2 = 9 = 9A
R2 1
(2)将两个电流源合并成一个电流源。
其等效电流和内阻分别为
IS = IS1 +IS2 = 27A R = R1//R2 = 0.5Ω
(3)最后可求得R3上电流为
在上式中,凡方向与Us相同的取正号,反之取 负号。
◇等效电压源的内阻等于各个串联电压源内阻之和, 即:
Rs=Rs1+Rs2+…+Rsn
二、电流源
1、电流源的组成及特性
具有较高内阻的电源输出的电流较为恒定,常用 电流源来表征。
内阻无穷大的电源称为理想电流源,又称恒流源。 实际使用的稳流电源、光电池等可视为电流源。
◇等效内阻的倒数等于各并联电流源内阻的倒数之和, 即:
1/Rs=1/Rs1+1/Rs2+…+1/Rsn
三、电压源与电流源的等效变换
实际电源既可用电压源表示,也可用电流源表示。 在满足一定条件时,电压源与电流源可以等效变 换。
实际电源可用一个理想电压源E和一个电阻r0串 联的电路模型表示,其输出电压U与输出电流I之 间关系为
U = E Ir0 实际电源也可用一个理想电流源Is和一个电阻
rs并联的电路模型表示,其输出电压U与输出电 流I之间关系为
U = Isrs Irs 对外电路来说,实际电压源和实际电流源是相
互等效的,等效变换条件是
r0 =rs , E = ISrS 或 IS = E/r0
例题 试将左图中的电压源转换为电流源,
考方向在变换前后应保持一致。 2. 两种实际电源模型等效变换是指外部等效,
对外部电路各部分的计算是等效的,但对电 源内部的计算是不等效的。 3. 理想电压源与理想电流源不能进行等效变 换。
例题 电路如下图所示,试用电源变换的方
法求R3支路的电流。
(1)将两个电压源分别等效变换成电流源
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