电压源.电流源及等效变换.ppt

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1、电压源、电流源及等效变换学习目标1．掌握电压源的定义和特点。2．掌握掌握电流源的定义和特点。3．掌握电压源和电流源变换的方法。一、电压源学习内容二、电流源三、电压源和电流源的等效变换。1、支路电流法:以电路中各支路电流为未知量，然后应用基尔霍夫电流定律和电压定律分别对节点和回路列出所需要的方程组，而后解出各未知支路电流的方法。假定各支路电流方向及各回路绕向；选定独立节点，列出独立的KCL电流方程式；选定网孔，列出独立的KVL电压方程式；带入参数，解联立方程组。2、应用支路电流法的步骤复习受控电源：指电压源的电压或电流源的电流受电路中其它

2、部分的电流或电压控制的电源。独立电源：指电压源的电压或电流源的电流不受外电路的控制而独立存在的电源。电源独立电源受控电源电压源电流源新课教学一、电压源1、实际电压源由电动势E和内阻r0串联的电源电路模型，如图1所示。例如，发电机、电池及各种信号源都含有电动势E和内阻r0，因此，都可以用电压源来表示。a、定义：或图1实际电压源+—电压源是以输出电压的形式向负载供电的，如图2所示。IRLR0+-EU+–电压源输出电压源的外特性U0=EIU理想电压源O电压源当电压源向负载输出电压时，如图2所示，电源的端电压U总是小于它的恒定的电动势E。电源的

3、端电压U、电动势E和内阻r0之间有如下关系：U=E-Ir0图2可见，电压源的供电特性是电源的端电压随输出电流的增大而减小。电压源的内阻越小，它对外供电就越稳定。故电压源的内阻越小越好。IRLr0+-EU+–图2电压源输出当式中若r0=0理想电压源:U≡E即，当r0<

4、2)输出电压为一定值,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。例1：设E=10V，接上RL后，恒压源对外输出电流。电压恒定，电流随负载变化IE+_U+_RL当RL=10时，当RL=1时，U=10V得出：I=U/R=10A根据欧姆定律得出：I=U/R=1AU=10V根据欧姆定律I=I=提示：理想电压源实际上是不存在的，也就是说实际上电源总是存在一定数值的内阻。但如果电压源的内阻远小于负载电阻，即r《R，就可以把它看成是理想电压源了。应注意，理想电压源不允许短路，否则电源的输出电流将很大，容易造成电源的损坏

5、。二、电流源1、实际电流源a、定义：由电流IS和内阻rs并联的电源的电路模型，如图4所示。实际使用的稳流电源、光电池等可视为电流源。图4实际电流源IRL电流源模型rUrUIS+－U0=ISR0电流源的外特性IU理想电流源OIS电流源电流源向负载R输出电流时，如图5所示，它输出的电流I与电流源的恒定电流Is、输出电压U、输出之间的关系是：可见，电流源的供电特性是输出电流随内阻的增大而增大，。故电流源的内阻越大越好。图5I=Is－若rs=理想电流源:IIS若rs>>RL，IIS，可近似认为是理想电流源。IRL电流源模型rUrUIS+－

6、I=Is－2、理想电流源a、定义：内阻为0的电流源称为理想电流源，如图6所示。它对外供电电流稳定不变，对外供电电流的大小取决于负载电阻的大小。图6理想电流源RL外特性曲线IUISOIISU+_b、特点(1)内阻R0=；(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2：设IS=10A，接上RL后，恒流源对外输出电流。当RL=1时，I=10A，电流恒定，电压随负载变化。当RL=10时，I=10A，得到：U=ＩＲ＝10V根据欧姆定律：U=IR根据欧姆定律：U=IR得到：U=ＩＲ＝1００V解：RLIISU

7、+_U＋－RLI电源IUS+UR0＋－－IsR0U＋－I三、电压源和电流源的等效变换。IRLR0+–EU+–电压源RLR0UR0UISI+–电流源1、电压源和电流源等效变换的含义：一电压源与一电流源互相变换后对同一负载供电性能不变称为这两个电压源和电流源的等效变换。2、等效互换条件U=EI·R0U=IR0·R0=Is·R0I·R0=(IsI)·R0第1章IE+UR0＋－－IsR0U＋－IIUIR0E=R0=R0Is·R0电压源模型电流源模型电流源模型　电压源模型R0EIs=R0=R0E=Is·R0R0=R0IE+UR0＋－－IsR

8、0U＋－IIsR0U＋－IIE+UR0＋－－即：①电流源的恒定电流等于电压源的短路电流；②电压源和电流源的内阻相等。③电压源的电动势E的方向与电流源恒定电流IS的方向必须保持一致。2）所谓“等效”是指“对外