5-电源及其等效变换教案.pptVIP

电压源与电阻并联： 受控电源的分类比较 §2.6 实际电源的两种模型及其等效变换 §2.7 输入电阻 I 4? 2? 1? 1A 2? 4A 1? I 4? 2? 1A 2? 8V + - I 2? 1? 3A I 1A 2A 4? 1? 4? 如果在端口处外施电压源us或电流源is，如图示，并求得端口电流i或端口电压u，则此一端口的输入（入端）电阻Rin定义为 输入电阻与 等效电阻是相等的 如果一个网络具有两个引出端子与外电路相连而不管其内部结构如何复杂，这样的网络叫做一端口网络（端口）或二端网络。 仅含电阻的一端口，可用串、并联或Y-Δ变换求其等效电阻 返回 * 1.6 电压源 和 电流源 一、理想电压源：电源两端电压为uS，其值与流过它的电流 i 无关。 1. 特点： (a) 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关； (b) 通过它的电流由外电路决定。 直流：uS为常数 交流： uS是确定的时间函数，如 uS=Umsin? t 电路符号 R 10V U I uS i 设: Us=10V 2? R1 当R1 R2 同时接入时： I = 10A 当R1接入时 ： I = 5A 则： R2 2? 例: 电路如图 I Us + _ U + _ 2. 伏安特性 US (1) 若uS = US ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电流轴的直线，反映电压与 电源中的电流无关。 (2) 若uS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 这样。电压为零的电压源，伏安曲线与 i 轴重合,相当于短路元件。 uS + _ i u + _ u i O 3. 理想电压源的开路与短路 uS + _ i u + _ R (1) 开路：R??，i=0，u=uS。 (2) 短路：R=0，i ?? ，理想电源出现病态，因此理想电压源不允许短路。 * 实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。 US + _ i u + _ r Us u i O u=US – r i 实际电压源 二、理想电流源：电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压 u 无关。 1. 特点： (a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关； (b) 电源两端电压由外电路决定。 直流：iS为常数 交流： iS是确定的时间函数，如 iS=Imsin?t 电路符号 + _ u iS U I R 1A 2. 伏安特性 IS (1) 若iS= IS ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电压轴的直线，反映电流与 端电压无关。 (2) 若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 这样? 电流为零的电流源，伏安曲线与 u 轴重合,相当于开路元件? u i O iS i u + _ 3. 理想电流源的短路与开路 R (2) 开路：R??，i= iS ，u ??。若强迫断开电流源回路，电路模型为病态，理想电流源不允许开路。 (1) 短路：R=0， i= iS ，u=0 ，电流源被短路。 iS i u + _ 4. 实际电流源的产生： 可由稳流电子设备产生，有些电子器件输出具备电流源特性，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。 恒压源与恒流源特性比较 恒压源 恒流源 不 变 量 变 化 量 U + _ a b I Uab Uab = U （常数） Uab的大小、方向均为恒定， 外电路负载对 Uab 无影响。 I a b Uab Is I = Is （常数） I 的大小、方向均为恒定， 外电路负载对 I 无影响。 输出电流 I 可变 ----- I 的大小、方向均 由外电路决定 端电压Uab 可变 ----- Uab 的大小、方向 均由外电路决定 uS + – 1 2 电阻 + – u i uS + – 1 2 + – u i 任一电阻与电压源并联对外电路来说，就等效于这个电压源，并联元件对外电路不起作用。 电流源与电阻串联： iS 1 2 + – u i 电阻 iS 1 2 + – u i 任一电阻与电流源串联对外电路来说，就等效于这个电流源，串联元件对外电路不起作用。 理想电压源的内阻为零，理想电流源的内阻为无穷大 a (b) U 5A 2? 3? b (a) + - 5V 3? 2? a U + - a b U 2? 5V (a) a 5A b U 2? (b) 解: 一个高电压、高内阻的电压源，在外部负载电阻较小，且负载变化范围不大时，可将其