电源两种模型及其等效变换.pptx

电源两种模型及其等效变换

主讲人：熊建国

电工电子技术

电源两种模型及其等效变换

目录

CONTENT

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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

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

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电路元件一般分为{

无源元件：不能为电路提供能量。

如电阻、电容、电感等。

有源元件：能够为电路提供能量。

如发电机、电池和运算放大器等。

无源元件

有源元件

电源是有源元件的一种，有两种模型，一种为用电压形式表示的电压源，一种为用电流形式表示的电流源。

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电压源模型

由上图电路可得:

U=E–IR0

若R0=0

理想电压源:UE

U0=E

电压源的外特性

电压源是由电动势E

和内阻R0串联的电源模型。

若R0RL，UE，

可近似认为是理想电压源。

理想电压源

O

电压源

1电压源模型

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理想电压源（恒压源）

(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。

特点:

(1)内阻R0=0

结论：电压恒定，电流随负载变化

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恒压源中的电流由外电路决定

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2电流源

U0=ISR0

电流源的外特性

理想电流源

O

IS

电流源是由电流IS和内阻R0并联的电源的电路模型。

由上图电路可得:

若R0=

理想电流源:IIS

若R0RL，IIS，可近似认为是理想电流源。

电流源

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理想电流源（恒流源)

(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。

特点:

(1)内阻R0=；

外特性曲线

I

U

IS

O

结论：电流恒定，电压随负载变化。

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恒流源两端电压由外电路决定

设:IS=1A

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恒压源与恒流源特性比较

Uab的大小、方向均为恒定，

外电路负载对Uab无影响。

I的大小、方向均为恒定，

外电路负载对I无影响。

输出电流I可变-----

I的大小、方向均

由外电路决定

端电压Uab可变-----

Uab的大小、方向

均由外电路决定

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I

E

R

_

+

a

b

Uab=?

Is

原则：Is不能变，E不能变。

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3电压源与电流源的等效变换

由图a：

U=E－IR0

由图b：

I=Is－U/Ro

U=ISR0–IR0

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②等效变换时，注意电源的参考方向。

③理想电压源与理想电流源之间无等效关系。

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。

注意事项：

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。

④推广：任何一个电动势E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。

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例1:

求下列各电路的等效电路

解:

（伏安特性相同）

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例2:

试用电压源与电流源等效变换的方法

计算2电阻中的电流。

解:

由图(d)可得

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例3：

解：统一电源形式

试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示

电路中1电阻中的电流。

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例4:

电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω，

R2＝2Ω，R3＝5Ω，R＝1Ω。(1)求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS；(3)分析功率平衡。

解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：

IR3

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(2)由图(a)可得：

理想电压源中的电流

由KVL得，理想电流源两端的电压

U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω，

R2＝2Ω，R3＝5Ω，R＝1Ω。

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通过分析知，各个电阻都消耗的功率，分别是：

两者平衡：

(60+20)W=(36+16+8+20)W

80W=80W

(3)由计算分析可知，本例中理想电压源与理想电流源

都是电源，发出的功率分别是：

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