电压源与电流源的等效变换

第五讲 电压源与电流源的等效变换

一、实际电源的两种电源模型

实际电源的电路模型由两部分组成：理想电源元件、理想电阻元件 1、电压源

（1）等效电路：理想电压源和内阻的串联表示。如图所示。

实际电压源的伏安特性关系式为：o s R u u i ⋅-=

（2）伏安特性曲线：如图（b ）所示。

(a) (b) 图1-2-9实际电压源及其伏安特性

结论：电压源内阻越小，输出电压变化就越小，输出电压越稳定。

当R 0＝0时，U ＝U S ,电压源的输出电压恒定不变，电压源为理想电压源。当R o ＜＜R L 时，认为电压源是理想电压源。

电压源的电压和电压源的电流一般取非关联参考方向，此时电压源发出的功率为：P ＞0时，电压源发出功率；当P ＜0时，电压源吸收功率。 2、电流源

（1）等效电路：理想电流源和内阻的并联。图1-2-10(a)为一实际电流源的等效模型。由图1-2-10(a)可得o

s R u

i i -

= i 为负载电流，o s R u i s =

为电流源的电流，o

s

R u 为流经内阻的电流。 电流源的输出电流i 随电压的变化而变化，伏安特性如图(b)所示。 （2）伏安特性：电流源电阻越大，输出电流变化越小，输出电流越稳定。

图

1-2-10实际电流源及其伏安特性

当内阻R o ＝∞时，s i i =，电流源输出电流恒定不变，与端电压无关，为理想电流源。在实际中，当R o ＞＞R L 时，近似认为是理想电流源。

小结：电流源的电压和电流源的电流一般取非关联参考方向，当P ＞0时，电流源发出功率；当P ＜0时，电流源吸收功率。 3、两种电源的转换

电源转换条件：输出电压U 和输出电流I 不变；电源内阻R 0相等，且

（1）所谓等效，只是对电源的外电路而言的，对电源内部则是不等效的。 （2）变换时要注意两种电路模型的极性必须一致，即电流源流出电流的一端与电压源的正极性端相对应。

（3）理想电压源与理想电流源不能相互等效变换。 （4）变换关系中，R 0不限于内阻，可扩展至任一电阻。 二、利用电源等效求图所示电路中的电流I 和电压U 。

s E

I R

=E

Is

E 1＝V

(a)

I s1＝＝2

Ω

(b)

R 0＝2 I (c)

解（略） 三、受控源

1、概念：不能独立工作，受外来参量控制的电压源、电流源。

2、分类：根据控制量和受控电源作用分

电压控制电流源（VCCS ）、电压控制电压源（VCVS ）、电流控制电流源（CCCS ）、电流控制电压源（CCVS ）。 3、符号：

上图依次为：CCVS 、VCCS 、VCVS 、CCCS 。系数中r 的量纲为欧姆；g 的量纲为西门子；μ、β无量纲。

4、例题分析：写出AB 端的等效电阻

U AB =4I+2I+4I=10I R AB =U AB /I=10Ω 四、小结（略）

u

-

+

-

4I

A

B