电压源与电流源的等效变换[上学期]

资源下载
  1. 二一教育资源

电压源与电流源的等效变换[上学期]

资源简介

(共17张PPT)
周 菁
复杂电路的分析计算方法:
依据基尔霍夫定律, 可运用
1 支路电流列方程的方法。
2 电源等效变换的方法。
3 戴维宁定理的方法。
+
-
r1
E1
+
-
r2
E2
R3
I1
I2
I3
一、电压源:以输出电流的形式向负载供电
电池(实际电源)可用恒定电动势E和内阻r 串联起来表示.
电源
E
r
输出电压为:U=E-Ir
理想电压源:内阻r =0,输出恒定电压 U=E 的电源。
电压源(实际电压源):可用一理想电压源E和内阻r串联起来表示.

可表示成:

+
-
E
U
+
_

可表示成:

+ +
-
E
r
-
U
二、电流源:
以输出电流的形式向负载供电
提供恒定电流的电源称理想电源。
Is


理想电流源


r
-
U
Is
+
电源提供电流 电源输出电流
Is < I
二、电流源:
以输出电流的形式向负载供电
提供恒定电流的电源称理想电源。
Is


理想电流源
电流源(实际电流源):用一个理想电 流源与内阻r 并联表示。
输出电流为:I=Is-Io
输出电压为:U=Ior =(Is-I) r
I
Io
Is


电流源
U
理想电压源:内阻r= ,输出电流 I 恒定不变,I=Is。
o
要使电压源和电流源向负载提 供的输出电压和输出电流相等,
即 U=U’
I=I’
U=E- Ir U’=Isr’- I’r’
三、电压源与电流源的等效变换
电压源:
.
+
-
E
r


U
U=E-Ir
电流源:


U
I
Is
IO
U’=Ior’=(Is-I’)r’
=Isr’-I’r’
必须 r =r’ E=Isr’ =Isr
r’
所以,当内阻r 值不变、E=Isr(Is=E/r)时,电压源和电流源之间可以等效变换。
电压源和电流源的等效变换
+
-
E
r
R
I
电压源
R
I
Is
Io
r
电流源
电压源 电流源:应用Is=E/r,将内阻 r该为并联,r 值不变。
电流源 电压源:应用E=Isr,将内阻 r 该为串联,r 值不变。
等效变换应注意:
1等效电路只对外电路有效,对内电路无效。
2 理想电压源与理想电流源间不能进行等效变换。
3 等效变换时,E与Is方向是一致的。
+
-
U
+
-
U


+
-
E
U
+
_
理想电压源:内阻r =0,输出恒定电压 U=E 的电源。
Is


理想电流源
理想电压源:内阻r= ,输出电流 I 恒定不变,I=Is。
o
电压源和电流源的等效变换
1 电压源等效变换电流源
(1)一个电压源的变换
+
-
E
r
(2) 两个电压源的并联
+
-
E
r1
-
+
E
r2
IS1
r1
IS2
r2
Is
r
IS1=E1/ r1 IS2=E2/ r2
Is=Is1-Is2
r= r1 r2/(r1+r2)
(3) 两个电压源的串联
+
-
E1
-
+
E2
r1
r2
IS1
r1
IS2
r2
+
-
E
r
E=E1-E2 r = r1+r2
Is
r
应用Is=E/ r
电压源与电流源的等效变换
2 电流源等效变换电压源
(1)一个电流源的变换
Is
r
(2) 两个电流源的串联
IS1
r1
IS2
r2
IS1
r1
IS2
r2
+
-
E
r
E=E1-E2 r = r1+r2
(3) 两个电流源的并联
IS1
r1
IS2
r2
Is
r
Is=Is1-Is2
r= r1 r2/(r1+r2)
+
-
E
r1
-
+
E
r2
+
-
E1
-
+
E2
r1
r2
E1=IS1r1 E2=IS2r2
+
-
E
r
应用E=Isr
用电源等效变换的方法分析计算复杂电路
两个并联电源对负载供电,已知E1=130V,E2=117V,r1=1欧,r2=0.6欧,负载电阻R3=24欧。求流过R3的电流I3。
1、对电路进行分析,是简单电路还是复杂电路。
2、根据公式Is=E/ r(E=Is r),将电源进行等效变换。
IS1=E1/ r1=130/1=130(A)
IS2=E2/ r2=117/0.6=195(A)
注意:IS1与E1、IS2与E2的极性必须一致。
Is=IS1+IS2=130+195=325(A)
r=r1r2/(r1+r2)=1*0.6/(1+0.6)=0.375(欧)
3、根据等效概念,求出未知量。
I3=r /(r+R3)Is =0.375/(0.375+24)*325=5(A)
+
-
r1
E1
+
-
r2
E2
R3
I1
I2
I3
+
-
r1
E1
+
-
r2
E2
R3
I1
I2
I3
IS1
r1
IS2
r2
R3
I3
Is
r
R3
I3
用支路电流法分析计算复杂电路
+
-
r1
E1
+
-
r2
E2
R3
I1
I2
I3
两个并联电源对负载供电,已知E1=130V,E2=117V,r1=1欧,r2=0.6欧,负载电阻R3=24欧。求流过R3的电流I3。
1 分析电路。
2设定电流参考方向,列出节点电流方程。
3设定回路绕行方向,列出各回路电压方程。
4代入数据, 解方程组,求出未知量。
I1+I2=I3
-E1+I1 r1-I2 r2+E2=0
-E2+I2 r2+I3 r3=0
I1+I2=I3
-130+I1-0.6I2+117=0
-117+0.6I2+24I3=0
I1=10(A)
I2=-5(A)
I3=5(A)
解得:
总结解题步骤:
1、对电路进行分析,是简单电路还是复杂电路。
2、根据公式Is=E/ r(E=Is r),将电源进行等
效变换。
3、根据等效概念,求出未知量。
会应用电源等效变换方法对复杂电路进行求解
1 电源等效变换中的等效概念,注意只对外电路等效。
2 电流源和电压源转变过程中内阻r的串、并联关系。

展开更多......

收起↑

资源预览