实际电源的两种模型及其等效变换

核心提示两种模型:电源的等效变换1、理想电源的串、并联2、实际电压源和实际电流源的模型及其等效变换1等效变换的定义:如果两个对象在某个方面具有相同的效果,就说二者在这一意义上等效。当两个对象等效时,这两个对象间存在着一种等效关系。从等效的含义中可以

两种模型:

电源的等效变换

1、理想电源的串、并联

2、实际电压源和实际电流源的模型及其等效变换

1等效变换的定义:如果两个对象在某个方面具有相同的效果,就说二者在这一意义上等效。当两个对象等效时,这两个对象间存在着一种等效关系。从等效的含义中可以看出,具有等效关系的对象之间是可以互相替换的。这种互相替换,称为等效变换。对电路而言,”等效变换“指电路中某一部分用其等效电路代替后,未被代替部分的电压和电流均应保持不变。

电源能被等效变换吗?

2、为了化简电路,引入了电压源、电流源的概念,有时候把电路中的电压源等效变换成电流源,电路就被简化成简单电路;

3、为了化简电路,引入了电压源、电流源的概念,有时候把电路中的电流源等效变换成电压源,电路就被简化成简单电路;

1)我们的实际电源都有内阻r、电动势E,它们串联,电源电流变化时电动势不变,端电压变化U=E-Ir;

2)有人就假设,有一种电源没有内阻r,只有电动势E,这样U=E,端电压等于电动势不变,我们把这种理想的电源就叫做电压源;

1)我们的实际电源都有内阻r、电动势E,它们串联,当外电路电阻R大小变化时,它的电流I变化,I=E/(R+r);

2)有人就假设,有一种电源内阻r无穷大,外电路电阻R相对于内阻r无穷小,这样外电路的电阻R变化时电流不变

I=E/(R+r)=E/r,我们就叫它恒流源;

6、这样我们有了两个理想电源:

1)一个内阻为零的电压源;

2)一个内阻无穷大的电流源;

1)我们的实际电源可看成一个电动势为E的电压源与内阻为r的串联电路;

2)我们的实际电源可看成一个电流I=E/r 的电流源与内阻为r的并联电路;

3)也就是说“电动势为E的电压源与内阻为r的串联电路”,等效于“一个电流I=E/r 的电流源与内阻为r的并联电路”8、在电路分析时对于电动势、电阻,我们有时侯需要用电流源的概念把“串联”化成“并联”,有时候需要用电压源的概念把“并联”化成“串联”,使电路得以简化;

电源等效变换化简电路?

条件为:

(1)

取实际电压源与实际电流源的内阻均为rs;

(2)

已知实际电压源的参数为us和rs,则实际电流源的参数is=us/rs和rs;

(3)

若已知实际电流源的参数为is和rs,则实际电压源的参数为us=isrs和rs。

一个实际的电源,就其外部特性而言,既可以看成是一个电压源,又可以看成是一个电流源。若视为电压源,则可用一个电压源us与一个电阻rs相串联表示;若视为电流源,则可用一个电流源is与一个电阻rs相并联表示。若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压,则称这两个电源是等效的,即具有相同的外特性。

电流源内阻不是无穷大,电压源内阻不是为0即电流源和电压源不是理想电源。

等效变换时

e0=is·rs

r0=rs或

is=e0/r0

rs=r0

从上面的变换公式来看,当rs=∞时,e0=无穷大。当r0=0时,is=∞。所以,理想电源无法等效变换。

理想电流源和理想电压源无法等效变换。另,等效变换只对外电路等效,不对电源内电路等效。

电工 电源的等效变换

a)解:5V电压源串联1Ω电阻,等效为5/1=5A电流源、并联1Ω电阻,下图:

5A电流源并联2A电流源,等效为5+2=7(A)电流源;

7A电流源并联1Ω电阻,等效为:7×1=7V电压源、串联1Ω电阻。

b)解:2A电流源并联3Ω电阻,等效为:2×3=6V电压源、串联3Ω电阻;

6V电压源春联4V电压源,为反向串接,所以等效为:6-4=2(V)电压源;

左边(12v串3欧)等效转换为(4A并3欧)

(4A并3欧)并联到(2A并6欧)=(6A并2欧)

(6A并2欧)等效转换为(12v串2欧)

(12v串2欧)加横2欧=(12v串4欧)

(12v串4欧)等效转换为(3A并4欧);

又(4v串2欧)等效为(2A串2欧),

(3A并4欧)并(2A串2欧)=(5A并4/3 欧)

i=5 x (4/3)/(1+ 4/3)=5 x 4/7=20/7 A。

 
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