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1、2.3 電源的兩種模型及其等效變換,,,,電源的兩種模型:電壓源模型和電流源模型,RS越大 斜率越大,1. 電壓源模型,,伏安特性,U = E R0I,當(dāng)R0 = 0 時，電壓源模型就變成恒壓源模型,由理想電壓源串聯(lián)一個電阻組成,R0稱為電源的內(nèi)阻或輸出電阻,,理想電壓源 （恒壓源）,特點:（1）無論負(fù)載電阻如何變化，輸出電 壓不變 （2）電源中的電流由外電路決定，輸出功率 可以無窮大,1. 電壓源模型,2. 電流源模型,,電流源模型,I = IS U / R0,由理想電流源并聯(lián)一個電阻組成,當(dāng) 內(nèi)阻R0 = 時，電流源模型就變成恒流源模型,,理想電流源 （恒流源),特點：（1）

2、輸出電流不變，其值恒等于電 流源電流 IS；,（2）輸出電壓由外電路決定。,2. 電流源模型,3. 電源兩種模型之間的等效變換,等效互換的條件：當(dāng)接有同樣的負(fù)載時， 對外的電壓電流相等。,I = I Uab = Uab,,即：,等效互換公式,,,Uab = E IR0,E = ISR0,R0 = R0,,例：電壓源與電流源的等效互換舉例,5A,10V / 2 = 5A,2,5A 2 = 10V,IS = E / R0,等效變換的注意事項,IS = E / R0 R0 = R0,,注意轉(zhuǎn)換前后 E 與 Is 的方向,(2),,,,(4)進(jìn)行電路計算時，恒壓源串電阻和恒電

3、流源并電阻兩者之間均可等效變換。R0和 R0不一定是電源內(nèi)阻。,,應(yīng) 用 舉 例,,(接上頁),,,,,,,R1,,,,,,,,,,R3,,,,,,,,,,,,Is,,,,R2,R5,R4,,,,,I3,,,,,,,,I1,,,,,,I,,,,,,,,,,,,,(接上頁),,,,,,,,,,,,,,,,,,IS,,,,R5,R4,,,,,,,,,I,R1//R2//R3,I1+I3,,,,,,代入數(shù)值計算,已知：U1=12V， U3=16V， R1=2， R2=4， R3=4， R4=4， R5=5， IS=3A 解得：I= 0.2A (負(fù)號表示實際方向與假設(shè)方向相反),,I4 =I

4、S+I=3 +(-0.2)=2.8A,UR4 = I4 R4 =2.84=11.2V,P = I UR4 =(-0.2) 11.2= - 2.24W 負(fù)號表示輸出功率,R4=4 IS=3A I= 0.2A,PIS= - 33.6W,,,R3 = 5 ，R = 1 。,R1 = 1 ，R2 = 2 ，,例：U1 = 10V，IS = 2A，,,,(1)求電阻R中的電流I ; (2)計算理想電壓源U1中的電流IU1和理想電流源IS兩端的電壓UIS ; (3)分析功率平衡.,解: (1),,,去除R3（斷開），并不影響該并聯(lián)電路兩端的電壓U1,,,,去除R2（短接），并不影響電流源支路的電流。,I

5、1 = U1 / R1 = 10 / 1A = 10A,I = ( I1 +IS ) / 2 = ( 10 + 2 ) / 2A = 6A,解: (1),解: (2),IR1 = IS - I = (2 - 6)A = -4A,IR3 = U1 / R3 = 10 / 5 A = 2A,IU1 = IR3 - IR1 = 2 (-4) A = 6A,UIS = U +R2 IS = (1 6 + 2 2)V=10V,解: (3),理想電壓源和理想電流源都是電源，它們發(fā)出的功率分別為：,各個電阻所消耗或取用的功率分別為:,兩者平衡:,60W + 20W = 36W + 16W + 8W + 20W,80W = 80W,,