1、1第第5講講 含獨(dú)立源電路的等效含獨(dú)立源電路的等效一、一、 電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)(就端口特性而言就端口特性而言)21、電壓源串聯(lián)等效、電壓源串聯(lián)等效uS= uSk ( 注意參考方向注意參考方向)uSn+_+_uS1+_uS32、電壓源并聯(lián)等效、電壓源并聯(lián)等效等效等效等效等效等效等效電壓相同的電壓源電壓相同的電壓源才能并聯(lián)，且每個(gè)才能并聯(lián)，且每個(gè)電源中流過(guò)的電流電源中流過(guò)的電流不確定。不確定。4二、電流源的串、并聯(lián)二、電流源的串、并聯(lián)(就端口特性而言就端口特性而言)可等效成一個(gè)理想電流源可等效成一個(gè)理想電流源 i S（ 注意參考方向）注意參考方向）.iS1iSkiSniSnsks

2、ii11、電流源并聯(lián)等效、電流源并聯(lián)等效:5電流相同的理想電流源才電流相同的理想電流源才能串聯(lián)，并且每個(gè)電流源能串聯(lián)，并且每個(gè)電流源的端電壓不能確定。的端電壓不能確定。2、電流源串聯(lián)等效、電流源串聯(lián)等效:63）2）is = is2 - is1usisususisisus1is2is1us2is三、三、 理想電壓源與電流源的串、并聯(lián)理想電壓源與電流源的串、并聯(lián)(就端口特性而言就端口特性而言)1）73）2）usis四、四、 獨(dú)立源與電阻的串、并聯(lián)獨(dú)立源與電阻的串、并聯(lián)(就端口特性而言就端口特性而言)1）usRsisRs實(shí)際電壓源（實(shí)際電壓源（Rs很小時(shí)）很小時(shí)）實(shí)際電流源（實(shí)際電流源（Rs很大時(shí)）

3、很大時(shí)）us1RsUIisRsUI8例：下面兩個(gè)電路相同嗎？例：下面兩個(gè)電路相同嗎？1A1010V100圖圖a先分析計(jì)算電流源支路的先分析計(jì)算電流源支路的外電路外電路各元件的功率：各元件的功率：圖圖a和圖和圖b中中100 電阻電阻(電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向)都有：都有：I100 =10V/100 =0.1A，P100 =10V0.1A=1W圖圖a和圖和圖b中電壓源中電壓源(電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向)都有：都有：I10V =1A-0.1A=0.9A，P10V =10V0.9A=9W可見(jiàn)，圖可見(jiàn)，圖a和圖和圖b中電流源支路的端口特性相同（對(duì)外等效）。

4、中電流源支路的端口特性相同（對(duì)外等效）。1A5010V100圖圖b1A1A9圖圖a中電流源和中電流源和10電阻電阻(電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向)有：有：U1A+1A10 +10V=0 U1A=-20V，P1A =-20V1A=-20WP10 =1210=10W圖圖b中電流源和中電流源和50電阻電阻(電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向)有：有：U1A+1A50 +10V=0 U1A=-60V，P1A =-60V1A=-60WP50 =1250=50W1A1010V100圖圖a1A5010V100圖圖b再分析計(jì)算電流源支路的再分析計(jì)算電流源支路的內(nèi)電路內(nèi)電路各元

5、件的功率：各元件的功率：可見(jiàn)，圖可見(jiàn)，圖a和圖和圖b中電流源支路中電流源支路內(nèi)部不等效內(nèi)部不等效。不能說(shuō)不能說(shuō)圖圖a和圖和圖b兩個(gè)電路完全相同兩個(gè)電路完全相同!10一個(gè)實(shí)際電壓源向外電路提供電流時(shí)，它的端電壓一個(gè)實(shí)際電壓源向外電路提供電流時(shí)，它的端電壓u總總是小于是小于uS ，電流越大端電壓，電流越大端電壓u越小。越小。1） 實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源USUu=uS Ri iIi+_uSRi+u_RUI RiIui0uS=US時(shí)，其時(shí)，其外特性曲線(xiàn)如下：外特性曲線(xiàn)如下：Ri: 電源內(nèi)阻電源內(nèi)阻,一般很小。一般很小。五、五、實(shí)際電壓源和電流源的模型及等效變換實(shí)際電壓源和電流源的模型及等效變換112）

6、實(shí)際電流源實(shí)際電流源i = iS Gi uiGi+u_iSGi: 電源內(nèi)電導(dǎo)電源內(nèi)電導(dǎo),一般很小。一般很小。UIISUIGiUui0iS=IS時(shí)，其時(shí)，其外特性曲線(xiàn)如下外特性曲線(xiàn)如下123） 電源的等效變換電源的等效變換實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源兩種模型可以進(jìn)行等效變實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源兩種模型可以進(jìn)行等效變換。所謂的換。所謂的等效等效是指是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保持不變。持不變。u = uS Ri ii = iS Gi ui = uS/Ri u/Ri 等效的條件等效的條件 iS= uS /Ri , Gi = 1/RiiGi+u_iSi+_uSRi+u_13

7、由電壓源變換為電流源：由電壓源變換為電流源：轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換i+_uSRi+u_i+_uSRi+u_iGi+u_iSiGi+u_iS由電流源變換為電壓源：由電流源變換為電壓源：iiissRGRui1,iiissGRGiu1,14注意注意 開(kāi)路的電壓源中無(wú)電流流過(guò)開(kāi)路的電壓源中無(wú)電流流過(guò) Ri；開(kāi)路的電流源可以有電流流過(guò)并聯(lián)電導(dǎo)開(kāi)路的電流源可以有電流流過(guò)并聯(lián)電導(dǎo)Gi 。iSi+_uSRi+u_iGi+u_iS方向：電流源電流方向與電壓源壓升方向相同方向：電流源電流方向與電壓源壓升方向相同。(1) 變換關(guān)系變換關(guān)系數(shù)值關(guān)系數(shù)值關(guān)系; 電壓源短路時(shí)，電阻電壓源短路時(shí)，電阻Ri中有電流；中有電流；i電

8、流源短路時(shí)電流源短路時(shí), 并聯(lián)電導(dǎo)并聯(lián)電導(dǎo)Gi中無(wú)電流。中無(wú)電流。 iS (3) 理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。(2) 所謂的所謂的等效等效是對(duì)是對(duì)外部電路外部電路等效，對(duì)等效，對(duì)內(nèi)部電路內(nèi)部電路是不等效的。是不等效的。15應(yīng)用應(yīng)用：利用電源模型等效變換可以簡(jiǎn)化電路計(jì)算。：利用電源模型等效變換可以簡(jiǎn)化電路計(jì)算。方法：方法： 根據(jù)電路中支路的連接情況來(lái)判斷等效變換根據(jù)電路中支路的連接情況來(lái)判斷等效變換為電壓源模型還是電流源模型：支路若是串聯(lián)連為電壓源模型還是電流源模型：支路若是串聯(lián)連接則統(tǒng)一變換為電壓源模型，支路若是并聯(lián)連接接則統(tǒng)一變換為電壓源模型，支路

9、若是并聯(lián)連接則統(tǒng)一變換為電流源模型。則統(tǒng)一變換為電流源模型。注意：注意： 這里是把電壓源與電阻的串聯(lián)組合、電流源這里是把電壓源與電阻的串聯(lián)組合、電流源與電阻的并聯(lián)組合均視為一條支路。與電阻的并聯(lián)組合均視為一條支路。16例例1：17例例2：18例例3：19RRL2R2RRRIS+_ULRLIS/4RI+_ULLLSL 4RRRRIU例例4RRRL2R2RR+UL-ISRRL2R2RRRISR+_UL+- -RL2RRRIS/2+_UL20例例5簡(jiǎn)化電路：簡(jiǎn)化電路：受控源和獨(dú)立源一樣可以進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換。受控源和獨(dú)立源一樣可以進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換。1k 1k 10V0.5I+_UI10V2k +_U+500I

10、- -I1.5k 10V+_UIU =1000 (I-0.5I) + 1000I + 10U = 1500I + 1021+_5 10V+_UIU=3(2+I)+4+2I=10+5I+_4V2 +_U+-3(2+I）I2 +_U+-I13I12AI例例6在進(jìn)行電源變換時(shí)，為避免出錯(cuò)在進(jìn)行電源變換時(shí)，為避免出錯(cuò)控制量一般不要轉(zhuǎn)換掉?？刂屏恳话悴灰D(zhuǎn)換掉。U=3I1+2I1=5I1=5(2+I)=10+5I22例例7+_iu+2V12iu243213. 0uui聯(lián)立求解可得：聯(lián)立求解可得：AiVuAiVu32,20846. 0,769. 023五、五、 電源的等效轉(zhuǎn)移電源的等效轉(zhuǎn)移 1、電壓源轉(zhuǎn)移24例 1.7-3 如圖1.7-16的電路，求電壓U。解：U=5 =6V3232252、電