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电压源与电流源等效变换的条件

电工天下【电工入门】 编辑:小电工 发布时间:2015-11-15 08:31:17

一、电压源与电流源等效变换的条件

等效变换条件

1、取实际电压源与实际电流源的内阻均为RS;

2、已知实际电压源的参数为US和RS,则实际电流源的参数IS=US/RS和RS;

3、若已知实际电流源的参数为IS和RS,则实际电压源的参数为US=ISRS和RS。

一个实际的电源,就其外部特性而言,既可以看成是一个电压源,又可以看成是一个电流源。若视为电压源,则可用一个电压源US与一个电阻RS相串联表示;若视为电流源,则可用一个电流源IS与一个电阻RS相并联表示。若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压,则称这两个电源是等效的,即具有相同的外特性。

二、电压源与电流源等效变换的作用

3、为了化简电路,引入了电压源、电流源的概念,有时候把电路中的电流源等效变换成电压源,电路就被简化成简单电路;
1)我们的实际电源都有内阻r、电动势E,它们串联,电源电流变化时电动势不变,端电压变化U=E-Ir;(www.dgjs123.com)
2)有人就假设,有一种电源没有内阻r,只有电动势E,这样U=E,端电压等于电动势不变,我们把这种理想的电源就叫做电压源;
1)我们的实际电源都有内阻r、电动势E,它们串联,当外电路电阻R大小变化时,它的电流I变化,I=E/(R+r);
2)有人就假设,有一种电源内阻r无穷大,外电路电阻R相对于内阻r无穷小,这样外电路的电阻R变化时电流不变
I=E/(R+r)=E/r,我们就叫它恒流源;

有了两个理想电源:
1)一个内阻为零的电压源;
2)一个内阻无穷大的电流源;
1)实际电源可看成一个电动势为E的电压源与内阻为r的串联电路;
2)实际电源可看成一个电流I=E/r 的电流源与内阻为r的并联电路;
3)“电动势为E的电压源与内阻为r的串联电路”,等效于“一个电流I=E/r 的电流源与内阻为r的并联电路”8、在电路分析时对于电动势、电阻,我们有时侯需要用电流源的概念把“串联”化成“并联”,有时候需要用电压源的概念把“并联”化成“串联”,使电路得以简化;

三、 电压源和电流源等效变换的条件

电压源和电流源等效变换的条件是内阻 Rs 为有限值,即理想电源不能等效。
 0 < Rs < ∞  (无穷大) 。
电源等效变换是指电源对外电路作用的效果等效,而不是电源本身的性质发生改变。
Is = Us / Rs ,Rs 数值不变,只是电流源是并联 Rs ,电压源是串联 Rs 。

电压源就是并联了无穷小电阻的电流源。电流源就是串联了无穷大电阻的电压源。
以上说的是理想电源,不能直接变换,只能结合电路变换。实际变换就按诺顿等效或戴维南等效。

电流源内阻不是无穷大,电压源内阻不是为0.即电流源和电压源不是理想电源。
等效变换时 E0=Is·Rs  R0=Rs或 Is=E0/R0  Rs=R0.
从上面的变换公式来看,当Rs=∞时,E0=无穷大。当R0=0时,Is=∞。所以,理想电源无法等效变换。
理想电流源和理想电压源无法等效变换。另,等效变换只对外电路等效,不对电源内电路等效。

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