电路分析-电压源和电流源等效变换

电阻电路的等效变换第二讲电压源和理想电流源的串并联电压源和电流源的等效变换理想电压源和理想电流源的串并联一、理想电压源的串、并联串联uS=uSk(注意参考方向)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。并联+_uSuSn+_+_uS1+_5VI5V+_+_5VI二、理想电流源的串、并联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。串联:可等效成一个理想电流源iS（注意参考方向）.并联：nkii1SSiS1iSkiSniS…例1uSiSuS例2uSiSiS电压源和电流源的等效变换U=US–RiI+_USRi+U_RIUSUIRiIui0Ri:电源内阻，一般很小。一、实际电压源实际电压源，当它向外电路提供电流时，它的端电压总是小于其电动势，电流越大端电压越小。一个实际电压源，可用一个理想电压源uS与一个电阻Ri串联的支路模型来表征其特性。二、实际电流源I=iS–GiUGi:电源内电导，一般很小。Gi+_iSUIISUIGiUui0实际电流源，当它向外电路供给电流时，并不是全部流出，其中一部分将在内部流动，随着端电压的增加，输出电流减小。一个实际电流源，可用一个电流为iS的理想电流源和一个内电导Gi并联的模型来表征其特性。三、电源的等效变换i=iS–Giuu=uS–Riii=uS/Ri–u/Ri等效的条件iS=uS/Ri,Gi=1/RiiGi+u_iSi+_uSRi+u_讨论实际电压源实际电流源两种模型之间的等效变换。所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中不能改变。由电压源变换为电流源：i+_uSRi+u_转换i+_uSRi+u_转换iGi+u_iSiGi+u_iS由电流源变换为电压源：iiissRGRui1,iiissGRGiu1,开路的电压源中无电流流过Ri；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(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。电流源短路时,并联电导Gi中无电流。iS注意i+_uSRi+u_iGi+u_iS开路的电流源可以有电流流过并联电导Gi。iS应用：利用电源转换可以简化电路计算。+_U5∥52A6AU=20V6A+_U5510V10V例1求图示电路中电压U。受控源和独立源一样可以进行电源转换。U=1500I+10U=1000(I-0.5I)+1000I+10U=2000I-500I+101.5k10V+_UI10V2k+_U+500I-I例2简化电路：1k1k10V0.5I+_UIII=0.5A例5A3472AI＝？+_15v_+8v77I例把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连。10V1010V6A++__70V10+_6V102A6A+_66V10+_简单电路计算举例例1求Rf为何值时，电阻Rf获最大功率，并求此最大功率。UsRfRiI解：ffiSfffiSRRRURIPRRUI22时，Rf获最大功率0ddffRP直流电路最大功率传输定理得Rf=RiiRUP42max例2直流电桥电路USR2R1R4R3I称R1R4=R2R3为电桥平衡条件。利用上述关系式，可测量电阻。4321RRRR当即R1R4=R2R3时，I=0