电阻电路等效变换电压源模型及其伏安关系电压源模型等效变换为.pdfVIP

第二章 电阻电路等效变换 §2.1 电源模型及其等效变换 一、电压源模及其伏安特性 一个实际的电源可用一个理想电压源u 和一个电阻R 的串联组合来作为其电路模型，称为电压 s s 源模型。电路图如图 2-1-1(a)所示，其中u 为电压源的电压，R 为其内电阻（也称电压源的输出电 s s 阻），u和i分别为其端电压和端电流，箭头表示电流的参考方向（注意，对电压源支路而言，此 处u的 + 和-极规定与i的参考方向为不关联）。 根据图 2-1-1 (a)可写出电压源模型的伏安特性方程为： 图 2-1-1 电压源模型及其伏安关系 u=u -R i （2-1-1） s s 当输出电流i=0 时，称为电压源端口开路，如图2-1-1(b)所示。端口开路时的端电压称为开路电压， 用u 表示。由式（2-1-1）可得 oc u =u oc s 当端口电压u=0 时，称为电压源端口短路，如图 2-1-1(c)所示。端口短路时的电流称为短路电流， 用i 表示。由式（2-1-1）可得 sc i = u /R = u /R (2-1-2) sc s s oc s u 与 i 的关系曲线如图 2-1-1(d)所示。此曲线称为电压源的伏安特性，也称为外特性。可见u 随 i 的增大而减小。 二、电流源模型及其伏安特性 一个实际电源也可用一个理想电流源i 和一个电阻R 的并联组合来作为其电路模型，称为电流源模 s s 型。电路图如图 2-1-2(a)所示，其中i 为电流源的电流，R 为它的内电阻（也称电流源的输出电阻）， s s u和i分别为它的端电压和端电流，箭头表示电流i的参考方向。 根据图2-1-2 (a)可写出电流源模型的伏安特性方程为： i=i -u/R (2-1-3) s s 当端电压 u=0 时，称为电流源端口短路，如图 2-1-2(b)所示。由式（2-1-3）可得端口短路电流为： i = i sc s 当输出电流 i=0 时，称为电流源端口开路，如图 2-1-2(c)所示。由式（2-1-3）可得端口开路电压为： u = R i = R i (2-1-4) oc s s s sc u 与 i 的关系曲线如图 2-1-2(d)所示。此曲线称为电流源的伏安特性，也称外特性。可见 u 随 i 的增 大而减小。 图 2-1-2 电流源模型及其伏