实际电源的两种模型及其等效变换

工作点1.实际电源的电压源模型uiUSUu=uS–RsiRs:电源内阻us:电压源电压Ii+_uSRs+u_uS=US（直流）时，其VCR曲线如下：1.开路时i=0，u=uoc=Us开路电压uoc2.短路时u=0，i=isc=Us/Rs短路电流isc3.Rs=uoc/isc§2.6实际电源的两种模型及其等效变换工作点2.实际电源的电流源模型GUuiISUIi=iS–GsuiS=IS时，其VCR曲线如下：Gs:电源内电导is:电流源电流iGs+u_iS3.实际电源两种模型之间的等效变换u=uS–Rsii=iS–Gsui=uS/Rs–u/Rs通过比较，得等效条件：Gs=1/Rs,iS=uS/RsiGs+u_iSi+_uSRs+u_电压源、电阻的串联组合与电流源、电阻的并联组合可以相互等效变换。注意电压源和电流源的参考方向，电流源的参考方向由电压源的负极指向正极。由电压源模型变换为电流源模型：转换转换i+_uSRs+u_i+_RSiSRs+u_iRs+u_iS由电流源模型变换为电压源模型：iRs+u_ssuRISiSiSiS(2)所谓的等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。注意：开路的电流源模型中可以有电流流过并联电导Gs。电流源模型端口短路时,并联电导Gs中无电流。电压源模型端口短路时，电阻Rs中有电流；开路的电压源模型中无电流流过Rs；ISiGsiS(1)等效前后电压源的极性和电流源的方向。（如何判断？）iSiSiSGsiiSºº(3)理想电压源与理想电流源不能相互转换。4.多个电压源模型串联us1us2usn+--++-R1R2Rnus+-RssiuuiRR5.多个电流源模型并联isGG1G2Gnis1is2isnssiiiiGG一个节点思考：多个电压源模型并联（略）Rs1+us1-Rs2+us2-Rnn+usn-isRsRs1is1Rs2is2RsnisnRs=Rs1//Rs2…//Rsnisi=usi/Rsi(i=1,2,…n)is=∑isi思考：多个电流源模型串联（略）us1us2usn-+-+-+Rs1Rs2Rsnis1Rs1is2Rs2isnRsnus-+Rsusi=Rsiisi(i=1,2,…n)us=∑usiRs=∑Rsi6.与理想电压源直接并联的二端网络+_uSººNui+-+_uSººui+-结论：与理想电压源直接并联的二端网络对外电路来说可以视为不存在。u=usi可为任意值u=usi可为任意值VCR:VCR:7.与理想电流源直接串联的二端网络结论：与理想电流源直接串联的二端网络对外电路来说可以视为不存在。i=isu可为任意值VCR:VCR:isNiu-+isiu-+i=isu可为任意值8、应用举例例1.求I=?5A3472AIbacI=0.5A+_15v_+8v73I4abc利用实际电源两种模型转换可以简化电路计算。注意：化简时不能改变待求支路。答案：U=20V例2.如图，求U=?6A+_U5510V10Vab+_U52A6A5ba+_U58A5ab可视为不存在例3.如图，求I=?8A10816V-+866AabIcd8A108+abIcd2A8-36V6I10+abcd-36V66A410+abcd-36V624V4+-II=(24-36)/(4+6+10)=-0.6A例4.如图，求Uab=?1A11V+-21A224abcde+-Uab+1V-21A224abcde+-Uab+1V-2224abcde+-Uab2V-+424abe+-Uab1V-+424abe+-Uab1V-+424abe+-Uab0.25A424abe+-Uab424abe+-Uab+-3V431.2(424)abVU思考：如图，求ab间的最简等效电路2A10V+-12125ab2A10V+-12125ab2A5ab受控电压源、电阻的串联组合和受控电流源、电导的并联组合也可以用上述方法进行变换。此时应把受控电源当作独立电源处理，但应注意在变换过程中保存控制量所在支路，而不要把它消掉。9、有关受控源例8.注:受控源和独立源一样可以进行两种模型的等效变换。abuRi+-i(a)baiRR-+u-+i(b)对(a),端口VCR为：u=R(i-i)=(1-)Ri对(b),端口VCR为：u=Ri-iR=(1-)Ri对(a)、(b),其端口VCR相同，故(a)、(b)对外电路等效suRuCiRusucRi+-scRuRiRiusRRuuu42VuR2已知uS=12V，R=2Ω，iC=2uR，求uR。练习：2－10，11