第02讲电源等效变换-文档资料30页课件.ppt

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1、1.3独立电源元件1.3.1电压源和电流源1.3.2实际电源的模型1.3.3两种电源的等效互换下页上页返回第1章1.3.1电压源和电流源1.电压源外特性：输出电压与输出电流的关系。U翻页第1章上页下页1.端电压始终恒定，等于直流电压。2.输出电流是任意的，即随负载(外电路）的改变而改变。US返回特点：_U+IUS+_RLIO_U+IUS1+_US2+_US=US1+US2+_IUS1+_I1US2+_I2理想电压源的串联思考：1.电压源方向相反怎么办2.不同数值的电压源可否并联1.输出电流恒定不变2.端电压是任意的,即随负载不

2、同而不同2.电流源U=IS.RLI=IS外特性方程翻页下页上页第1章返回IUIS＋－RL特点IUISO理想电流源的并联思考：1.电流源方向相反怎么办2.不同数值的电压源可否串联IIS1IS2IIS＝IS1+IS2IIS1IS2IIS＝IS1-IS2分析：IS固定不变,US固定不变。USIRU-=翻页上页下页第1章IsU=?＋－IUS+-R所以：I=Is,已知：Is，US，R问：I等于多少？U又等于多少？[例1.3.1]解：1.Uab=US,2.若R减小为1Ω，电流源的功率不变！电压源的功率IUs=I–Is=3A增大！P=USI

3、Us=12WI=USR=4A翻页上页下页第1章返回为什麽？已知：Is，US，R0试分析：[例1.3.2]US+bRIsIIUsa-1A4V2ΩI=USR=42=2A2.若使R减小为1Ω，I如何变？两个电源的功率如何变？1.I等于多少？1.3.2实际电源的模型1.实际电源的模型(用已知理想元件特性表述实际电源的外特性)电源模型电压源模型电流源模型具有相同的外特性ISUS下页上页第1章返回IU+-实际电源实际电源的外特性IUORba2.电压源模型翻页U=US-IR0--外特性方程第1章下页上页返回IR+U-USR0+–外特性曲线I

4、UUSUSR0O3.电流源模型I=IS-IR0---外特性方程翻页上页下页第1章返回外特性曲线baIR+U-R0IR0IsUIISO1.3.3两种电源的等效互换翻页上页下页返回第1章U＋－RLI电源IUS+UR0＋－－IsR0U＋－I等效互换条件U=UsI·R0U=IR0·R0=Is·R0I·R0=(IsI)·R0翻页上页下页第1章返回IUS+UR0＋－－IsR0U＋－IIUIR0Us=R0=R0Is·R0电压源模型电流源模型电流源模型　电压源模型R0USIs=R0=R0US=Is·R0R0=R0下页上页第1章翻页返回I

5、US+UR0＋－－IsR0U＋－IIsR0U＋－IIUS+UR0＋－－2）所谓“等效”是指“对外电路”等效（即对外电路的伏－安特性一致），对于电源内部并不一定等效。例如，在电源开路时：1）电压源模型与电流源模型互换前后电流的方向保持不变，即IS和Us方向一致。R0不消耗能量消耗能量R0上页下页第1章翻页返回说明IUS+UR0＋－－IsR0U＋－I3）电压源（恒压源）与电流源（恒流源）之间不能互换。为什么?上页下页第1章返回IsUS+–电压电流相互无关例1:求下列各电路的等效电源解:+–abU25V(a)++–abU5V(c

6、)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU5A23b+(a)a+–5V32U+a5AbU3(b)+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:–8V+–22V+2I(d)2由图(d)可得6V3+–+–12V2A6112I(a)2A3122V+–I2A61(b)4A2222V+–I(c)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。2+-+-6V4VI2A34612A362AI4211AI4

7、211A24A解：I4211A24A1I421A28V+-I411A42AI213AI=2+12×3＝2A例3: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。aIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：I1=10AI=I1＋

8、I22=6A(2)由图(b)可得：理想电压源中的电流理想电流源两端的电压-IR1＋IS＝IIR1=2-6=-4AaIR1RIS+_U1b(b)IR1IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)各个电阻所消耗的功率分别是：两者平衡：(60+20)W=(36