实际电源的两种模型及其等效变换

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,工作点,1.,实际电源的电压源模型,u,i,U,S,U,u=,u,S,R,s,i,R,s,:,电源内阻,u,s,:,电压源电压,I,i,+,_,u,S,R,s,+,u,_,u,S,=,U,S,（,直流）,时，其,VCR,曲线如下：,1.,开路时,i,=0,，,u,=,u,oc,=,U,s,开路电压,u,oc,2.,短路时,u,=0,，,i,=,i,sc,=,U,s,/,R,s,短路电流,i,sc,3.,R,s,=,u,oc,/,i,sc,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,GU,u,i,I,S,U,I,i=,i,S, G,s,u,i,S,=,I,S,时，其,VCR,曲线如下：,G,s,:,电源内电导,i,s,:,电流源电流,i,G,s,+,u,_,i,S,3.,实际电源两种模型之间的等效变换,u=,u,S,R,s,i,i =,i,S,G,s,u,i =,u,S,/R,s,u/R,s,通过比较，得等效条件：,G,s,=,1,/R,s,i,S,=,u,S,/R,s,i,G,s,+,u,_,i,S,i,+,_,u,S,R,s,+,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,+,_,u,S,R,s,+,u,_,i,+,_,R,S,i,S,R,s,+,u,_,i,R,s,+,u,_,i,S,由电流源模型变换为电压源模型：,i,R,s,+,u,_,I,S,i,S,i,S,i,S,(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,G,s,。,电流源模型端口短路时,并联电导,G,s,中,无电流。,电压源模型端口短路时，电阻,R,s,中有电流；,开路的电压源模型中无电流流过,R,s,；,I,S,i,G,s,i,S,(1),等效前后电压源的极性和电流源的方向,。（,如何判断？）,i,S,i,S,i,S,G,s,i,i,S,(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,u,s1,u,s2,u,sn,+,-,-,+,+,-,R,1,R,2,R,n,u,s,+,-,R,5.,多个电流源模型并联,i,s,G,G,1,G,2,G,n,i,s1,i,s2,i,sn,一个节点,思考： 多个电压源模型并联（,略,）,R,s1,+,u,s1,-,R,s2,+,u,s2,-,R,nn,+,u,sn,-,i,s,R,s,R,s1,i,s1,R,s2,i,s2,R,sn,i,sn,R,s,=R,s1,/R,s2,/,R,sn,i,si,=,u,si,/R,si,(i=1,2,n),i,s,=,i,si,思考： 多个电流源模型串联（,略,）,u,s1,u,s2,u,sn,-,+,-,+,-,+,R,s1,R,s2,R,sn,i,s1,R,s1,i,s2,R,s2,i,sn,R,sn,u,s,-,+,R,s,u,si,=,R,si,i,si,(i=1,2,n),u,s,=,u,si,R,s,=,R,si,6.,与理想电压源直接并联的二端网络,+,_,u,S,N,u,i,+,-,+,_,u,S,u,i,+,-,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=u,s,i,可为,任意值,u=u,s,i,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=i,s,u,可为,任意值,VCR:,VCR:,i,s,N,i,u,-,+,i,s,i,u,-,+,i=i,s,u,可为,任意值,8,、应用举例,例,1.,求,I=?,5A,3,4,7,2A,I,b,a,c,I,=0.5A,+,_,15v,_,+,8v,7,3,I,4,a,b,c,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,+,_,U,5,5,10V,10V,a,b,+,_,U,5,2A,6A,5,b,a,+,_,U,5,8A,5,a,b,可视为不存在,例,3,.,如图，求,I=?,8A,10,8,16V,-,+,8,6,6,A,a,b,I,c,d,8A,10,8,+,a,b,I,c,d,2,A,8,-,36V,6,I,10,+,a,b,c,d,-,36V,6,6A,4,10,+,a,b,c,d,-,36V,6,24V,4,+,-,I,I=(24-36) /(4+6+10)=-0.6A,例,4,.,如图，求,U,ab,=?,1A,1,1V,+,-,2,1A,1V,+,-,2,2,1A,2,4,a,b,c,d,e,+,-,U,ab,+,1V,-,2,1A,2,1A,2,4,a,b,c,d,e,+,-,U,ab,+,1V,-,2,2,1A,2,4,a,b,c,d,e,+,-,U,ab,2V,-,+,4,1A,2,4,a,b,e,+,-,U,ab,1V,-,+,4,1A,2,4,a,b,e,+,-,U,ab,1V,-,+,4,1A,2,4,a,b,e,+,-,U,ab,0.25A,4,0.75A,2,4,a,b,e,+,-,U,ab,4,2,4,a,b,e,+,-,U,ab,+,-,3V,思考：如图，求,ab,间的最简等效电路,2A,10V,+,-,12,12,5,a,b,2A,10V,+,-,12,12,5,a,b,2A,5,a,b,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。,a,b,u,R,i,+,-,i,(a),b,a,i,R,R,-,+,u,-,+,i,(b),对,(a),端口,VCR,为：,u,=R(,i,-,i,)=(1- ),R,i,对,(b),端口,VCR,为：,u,=,R,i,-,i,R,=(1- ),R,i,对,(a),、,(b),其端口,VCR,相同，,故,(a),、,(b),对外电路等效,+,-,已知,u,S,=12V,，,R,=2,，,i,C,=2,u,R,，求,u,R,。,练习：,2,10,，,11,