电压源与电流源

电压源与电流源（理想电流源与理想电压源）的串、并、和混联 1. 电压源的串联，如图2-1-7所示： 计算公式为： us＝us1＋us2+us3 2. 电压源的并联，如图2-1-8所示：只有电压源的电压相等时才成立。 3. 电流源的串联，如图2-1-9所示： 只有电流源的电流相等时才成立。 4. 电流源的并联，如图2-1-10所示：公式为： 5. 电流源和电压源的串联，如图2-1-11所示： 6. 电流源和电压源的并联，如图2-1-12所示： 实际电源模型及相互转换 我们曾经讨论过的电压源、电流源是理想的、实际上是不存在的。那实际电源是什么样的呢？下面我门作具体讨论。 1. 实际电压源模型 实际电压源与理想电压源的区别在于有无内阻Rs。我们可以用一个理想电压源串一个内阻Rs的形式来表示实际电压源模型。如图2-1-13所示 依照图中U和I的参考方向 得 （2-1-5） 由式（2-1-5）得到图2-1-13（c）实际电压源模型的伏安关系。该模型用US和Rs两个参数来表征。其中US为电源的开路Uoc。从式（2-1-5）可知，电源的内阻Rs越小，实际电压源就越接近理想电压源，即U越接近US。 2. 实际电流源模型 实际电流源与理想电流源的差别也在于有无内阻Rs，我们也可以用一个理想电流源并一个内阻Rs的形式来表示实际的电流源，即实际电流源模型。如图2-1-14所示： 若实际的电流源与外电阻相接后如图2-1-14（b）可得外电流 （2-1-6） ：电源产生的定值电流 ：内阻 上分走的电流 由式（2-1-6）可得：实际电流源模型的伏安特性曲线，又知端电压 越高，则内阻分流越大，输出的电流越小。显然实际电流源的短路电流等于定值电流 。因此，实际电源可由它们短路电流 以及内阻 这两个参数来表征。由上式可知，实际电源的内阻越大，内部分流作用越小，实际电流源就越接近于理想电流源，即I接近Is。 3. 实际电压源与实际电流源的互换 依据等效电路的概念，以上两种模型可以等效互换。对外电路来说，任何一个有内阻的电源都可以用电压源或电流源表示。因此只要实际电源对外电路的影响相同，我们就认为两种实际电源等效。对外电路的影响表现在外电压和外电流上。换句话说，两种模型要等效，它们的伏安特性就要完全相同。下面以实际电压源转换成实际电流源为例说明其等效原理。 由KVL和OL可得图2-1-15外电路伏安特性： （2-1-7） 将上式两端同除以内阻Rs可得： （2-1-8） 在进行依次变换得： 由此伏安特性关系可得并联结构的电路图2-1-15（b） 故图2-1-15（a）和（b）是反映同一实际电源的两种电源模型。伏安特性相同，所以实际电压源与实际电流源可相互等效转换。其转换关系为： 不变 在等效变换的过程中需注意以下几点： （1） 理想电源不能变换。 （2） 注意参考方向。 （3） 串联时变为电压源，并联时变为电流源。 （4） 只对外等效，对内不等效。 � EMBED Visio.Drawing.11 ��� 图2-1-7　电压源串联 � EMBED Visio.Drawing.11 ��� 图2-1-8　电压源并联 � EMBED Visio.Drawing.11 ��� 图2-1-9　　电流源串联 � EMBED Visio.Drawing.11 ��� 图2-1-10　电流源并联 � EMBED Visio.Drawing.11 ��� 图2-1-11　电流源和电压源串联 � EMBED Visio.Drawing.11 ��� 图2-1-12　电流源和电压源的并联 � EMBED Visio.Drawing.11 ��� � EMBED Visio.Drawing.11 ��� � EMBED Visio.Drawing.11 ��� （ａ）实际电源　　　　　（ｂ）实际电压源模型　　　（ｃ）实际电压源模型的伏安关系 图2-1-13　实际电压源模型 � EMBED Visio.Drawing.11 ��� � EMBED Visio.Drawing.11 ��� � EMBED Visio.Drawing.11 ��� （ａ）电流源模型　　　　　（ｂ）与外电阻相接　　　　（ｃ）电流源模型的伏安特性 图2-1-14实际电流源模型 � EMBED Visio.Drawing.11 ��� � EMBED Visio.Drawing.11 ��� （a） （b） 图2-1-15　电源的等效变换 _1171563471.unknown _1171565782.unknown _1171568066.unknown _1171568180.unknown _1171568204.unknown _1171568229.unknown _1171568116.unknown _1171565850.unknown _1171566953.vsd � � � � � � � U Rs Is A B I _1171567976.unknown _1171566870.vsd � � � � � � � _1171565823.unknown _1171565672.unknown _1171565730.unknown _1171565577.unknown _1171565617.unknown _1171564911.vsd � � � � � � U Rs IS I _1171565043.vsd � � � � � � Rs R Is I U _1171564397.vsd � � � � � � U Is=U/Rs I Ioc=Is Is _1171548644.vsd � � � � � u u I Is I Is1 Is2 _1171549327.vsd � � � � � � I � us1 u us2 Is3 u Is3 I 网络 � u I _1171561506.vsd � � � � 实际电压源 I U a b _1171561830.vsd � � � � � � Rs u _1171562393.vsd � � � � � � Us U u=us-RsI I uoc=us _1171552724.vsd � � � � � � � u us u I I Is1 us us u 网络 I _1171548753.unknown _1171548311.unknown _1171548482.vsd � � � Is Is1 Is2 _1171548126.vsd � � � � � us2 us1 us _1171548195.unknown _1171547765.vsd � � � � � � I � us1 u us2 us3 u us I