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一、实际电压源. I. 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。. +. u. +. U S. _. U. R. R i. U. _. R i I. I. U S. i. 0. 2.4 电压源和电流源的等效变换. U=U S – R i I. R i : 电源内阻, 一般很小。. 一个实际电压源,可用一个理想电压源 u S 与一个电阻 R i 串联的支路模型来表征其特性。. I. i S. +. u. G i. U. _. U. 0. G i U. i. I. I S.
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一、实际电压源 I 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。 + u + US _ U R Ri U _ RiI I US i 0 2.4电压源和电流源的等效变换 U=US– RiI Ri: 电源内阻, 一般很小。 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。
I iS + u Gi U _ U 0 GiU i I IS 二、实际电流源 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。 I = iS – GiU Gi: 电源内电导,一般很小。 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。
i + + uS _ u u = uS – Rii Ri _ i i = uS/Ri – u/Ri iS + 等效的条件 iS= uS /Ri , Gi = 1/Ri Gi u _ 三、电源的等效变换 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。 i = iS– Gi u
i iS + 转换 Gi u _ i i + + + uS + uS _ 转换 _ u u Ri _ Ri i _ iS + Gi u _ 由电压源变换为电流源: 由电流源变换为电压源:
注意 数值关系; (1) 变换关系 i 方向:电流源电流方向与电压源压升方向相同。 + + uS _ u Ri 电压源短路时,电阻Ri中有电流; _ i i iS iS 电流源短路时, 并联电导Gi中无电流。 + iS Gi u _ (2) 所谓的等效是对外部电路等效,对内部电路是不等效的。 开路的电压源中无电流流过 Ri; 开路的电流源可以有电流流过并联电导Gi 。 (3) 理想电压源与理想电流源不能相互转换。
例1 求图示电路中电压U。 + 10V 5 5 U 10V 6A _ + U _ 2A 6A 5∥5 应用:利用电源转换可以简化电路计算。 U=20V
例2 简化电路: 1k 500I 2k - I I + 1k I 0.5I + + 10V 10V U U _ _ + U _ 1.5k I 10V U = 2000I-500I + 10 U =1000 (I-0.5I) + 1000I + 10 U = 1500I + 10 受控源和独立源一样可以进行电源转换。
I 例1 求Rf 为何值时,电阻Rf获最大功率,并求此最大功率。 Ri Us Rf 时,Rf获最大功率 得 Rf = Ri 简单电路计算举例 解: 直流电路最大功率传输定理
例2 直流电桥电路 R R = 3 1 当 R R R R 1 2 2 4 I R R 3 4 U S 即 R1R4=R2R3 时,I = 0 称R1R4=R2R3为电桥平衡条件。 利用上述关系式,可测量电阻。