第5讲_含独立源电路的等效

1第5讲一、电压源的串联和并联(就端口特性而言)21、电压源串联等效uS=uSk(注意参考方向)uSn+_+_uS1ºº+_uSºº32、电压源并联等效等效等效等效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。4二、电流源的串、并联(就端口特性而言)可等效成一个理想电流源iS（注意参考方向）.iS1iSkiSnººiSººnsksii11、电流源并联等效:5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。2、电流源串联等效:63）2）is=is2-is1usisususisisus1is2is1us2is三、理想电压源与电流源的串、并联(就端口特性而言)1）73）2）usis四、独立源与电阻的串、并联(就端口特性而言)1）usRsisRs实际电压源（Rs很小时）实际电流源（Rs很大时）us1RsUIisRsUI8例：下面两个电路相同吗？1A10Ω10V100Ω图a先分析计算电流源支路的外电路各元件的功率：图a和图b中100Ω电阻(电压与电流取关联参考方向)都有：I100Ω=10V/100Ω=0.1A，P100Ω=10V×0.1A=1W图a和图b中电压源(电压与电流取关联参考方向)都有：I10V=1A-0.1A=0.9A，P10V=10V×0.9A=9W可见，图a和图b中电流源支路的端口特性相同（对外等效）。1A50Ω10V100Ω图b1A1A9图a中电流源和10Ω电阻(电压与电流取关联参考方向)有：U1A+1A×10Ω+10V=0▬▬►U1A=-20V，P1A=-20V×1A=-20WP10Ω=12×10=10W图b中电流源和50Ω电阻(电压与电流取关联参考方向)有：U1A+1A×50Ω+10V=0▬▬►U1A=-60V，P1A=-60V×1A=-60WP50Ω=12×50=50W1A10Ω10V100Ω图a1A50Ω10V100Ω图b再分析计算电流源支路的内电路各元件的功率：可见，图a和图b中电流源支路内部不等效。不能说图a和图b两个电路完全相同!10一个实际电压源向外电路提供电流时，它的端电压u总是小于uS，电流越大端电压u越小。1）实际电压源USUu=uS–RiiIi+_uSRi+u_RUIRiIui0uS=US时，其外特性曲线如下：Ri:电源内阻,一般很小。五、实际电压源和电流源的模型及等效变换112）实际电流源i=iS–GiuiGi+u_iSGi:电源内电导,一般很小。UIISUIGiUui0iS=IS时，其外特性曲线如下123）电源的等效变换实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换。所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变。u=uS–Riii=iS–Giui=uS/Ri–u/Ri等效的条件iS=uS/Ri,Gi=1/RiiGi+u_iSi+_uSRi+u_13由电压源变换为电流源：转换转换i+_uSRi+u_i+_uSRi+u_iGi+u_iSiGi+u_iS由电流源变换为电压源：iiissRGRui1,iiissGRGiu1,14注意开路的电压源中无电流流过Ri；开路的电流源可以有电流流过并联电导Gi。iSi+_uSRi+u_iGi+u_iS方向：电流源电流方向与电压源压升方向相同。(1)变换关系数值关系;电压源短路时，电阻Ri中有电流；i电流源短路时,并联电导Gi中无电流。iS(3)理想电压源与理想电流源不能相互转换。(2)所谓的等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。15应用：利用电源模型等效变换可以简化电路计算。方法：根据电路中支路的连接情况来判断等效变换为电压源模型还是电流源模型：支路若是串联连接则统一变换为电压源模型，支路若是并联连接则统一变换为电流源模型。注意：这里是把电压源与电阻的串联组合、电流源与电阻的并联组合均视为一条支路。16例1：17例2：18例3：19RRL2R2RRRIS+_ULRLIS/4RI+_ULLLSL4RRRRIU例4RRRL2R2RR+UL-ISRRL2R2RRRISR+_UL+-RL2RRRIS/2+_UL20例5简化电路：受控源和独立源一样可以进行电源转换。1k1k10V0.5I+_UIºº10V2k+_U+500I-Iºº1.5k10V+_UIººU=1000(I-0.5I)+1000I+10U=1500I+1021+_510V+_UIººU=3(2+I)+4+2I=10+5Iº+_4V2+_U+-3(2+I）ºI2+_U+-I13I12AººI例6在进行电源变换时，为避免出错控制量一般不要转换掉。U=3I1+2I1=5I1=5(2+I)=10+5I22例7+_iu+–2V12iu243213.0uui联立求解可得：AiVuAiVu32,20846.0,769.023五、1、电压源转移24例1.7-3如图1.7-16的电路，求电压U。解：U=5×=6V3232252、电流源转移26例1.7-4如图1.7-18的电路，求电流I。解：I=6/（3+2+1）=1A27第5讲含独立源电路的等效结束作业：P61：1-21、1-23;P62:1-25、1-28;自行学习：P42~57----1.8、1.9和1.10预习:电阻电路分析——2b法和支路法