电源及其等效变换

注意事项： ② 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。 I I – US IS + R0 RL RL R0
注意事项：
③ 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。 ④ 任何一个源电压US 和某个电阻 R 串联的电路， 都可化为一个电流为 IS 和这个电阻并联的电路。
（4）受控电源
独立电源在电路中起“激励”作用，因为
6 电源及其等效变换
（1）电压源
+ I + U RL 电压源是由 源电压US和内阻 R0 串联组成的电 源的电路模型。
US
R0
–
电压源模型
US
+ -
I + U – RL
R0
由电路可得: U = US – IR0
US O
U 理想电压源
电压源
若 R0 = 0 理想电压源 : U US I 若 R0<< RL ，U US ， 可近似认为是理想电压源。
有了它才能在电路中产生电流和电压。除独立 电源外还有一种非独立的受控电源。受控电压 源的电压和受控电流源的电流受电路中其他部 分的电流或电压控制，简称受控源。当控制的 电流或电压消失后，受控源的输出也就变为零， 即受控源本身不直接起“激励”作用。
根据控制量是电压还是电流，受控量是电压 源还是电流源，受控源分为四种，
（3）电压源与电流源的等效变换
等效的概念： 最简单的有源二端网络：
US – R0 + + U –
（3）电压源与电流源的等效变换
等效的概念：
有源二端 网络 1 + U – I RL 有源二端 网络 2 + U – I RL
不必关心有源二端网络内部结构，如果1、2 若输出电流I和端 分别对同一电路或负载供电， 电压U完全相同，则说二者作用等效。
（3）电压源与电流源的等效变换
US – R0 电压源 + I + U RL – IS R0 I U + R0 U RL –
电流源
电源作用等效： 两个电源接有同样的负载，输出的电流I 及端电压U完全相同，则两个电源作用等效。 它们之间可以进行等效变换。
等效互换公式 US – R0 电压源 由左图: + I + U – RL IS 电流源
（2）电流源
I IS R0 U R0 U － + RL 电流源是由 源电流 IS 和内阻 R0 并联组成的电 源的电路模型。
电流源模型
I IS R0
U R0 U －
理 想 电 流 IS源
+
由电路可得: RL
U I IS R0
若 R0 = 理想电流源 : I IS
ISR0
U
电流源
O 电流源的外特性
US RO
电压源的外特性
理想电压源（恒压源） I + U _S + U _ RL US U
O
I 外特性曲线
特点: (1) 内阻R0 = 0
(2) 输出电压是一定值，恒等于源电压：U US (3) 恒压源中的电流由外电路决定。
理想电压源（恒压源） I + U _S 例： 设 US = 10 V，接上RL 后，恒压源对外输出电流。 当 RL= 1 时， U = 10 V，I = 10A 当 RL = 10 时， U = 10 V，I = 1A 电压恒定，电流随负载变化。 + U _ RL
I
若 R0 >>RL ，I IS ， 可近似认为是理想电流源。
理想电流源（恒流源) I IS + U _ U RL
O
特点: (1) 内阻R0 = ；
IS 外特性曲线
I
(2) 输出电流是一定值，恒等于源电流 IS ； (3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。
理想电流源（恒流源) I IS 例： 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 电流恒定，电压随负载变化。 + U _ RL
' R0
I
+
'
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U
–
'
RL
U U S IR0
由右图: U ' ( I I ' ) R ' S 0 若:
' U S I S R0
I = I'
U = U'
等效变换条件:
US IS R0
R0
' R0
注意事项： ① 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言， 对电源内部则是不等效的。 例：当RL= 时， 电压源的内阻 R0 中不损耗功率， 而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。