Ⅲ 电阻电路等效变换

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电阻电路等效变换目录
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【3.1】实际电源的两种模型以及等效变换
(一)、实际电压源
(二)、实际电流源
(三)、电压源和电流源的等效变换
注意
(四)、举例
例1 利用电源转换简化电路电路计算
例2把电路转换成一个电压源和一个电阻得串联
例3求电路中的电流I
【3.1】实际电源的两种模型以及等效变换 (一)、实际电压源
先介绍下内阻:内阻指直流或交变电源内部的等效阻抗 。前者是纯电阻,后者一般有电阻和电抗分量 。还可以表示有源电子器件、测量仪器或其他电子设备的整体等效于一个网络时的阻抗的实部 。如信号发生器的内阻通常为50、75或600Ω 。
内阻测量是一个比较复杂的过程,目前常见方法主要有:密度法、开路电压法、直流放电法和交流法 。
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Us与虚拟的电流方向关联,对于Rs,流过的电流是is,是从上往下流的 。那么就是上+下-的,所以U电位是:U = Us - iRs
伏安特性曲线如下图所示:
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对于us是截距,那么黑色的那条线实际上就是处于理想电压源的情况之下,不管i取自什么它都是不会改变的 。橙色的线和实际电压源相比存在这一个落差 。
根据伏安特性曲线可以得知:电流越大,实际电压源的伏安特性就会偏离理想电压源越大,根据上述伏安特性曲线可知 。
一个好的电压源要求:Rs 趋近于 0,那么上述公式当中就基本上 u ≈ us 。
注意:实际电压源是不允许短路 。因为其内阻很小,若是短路,电流便会很大,可能会烧毁电源 。
(二)、实际电流源
考虑内阻的话可以等效成理想电流源和电阻的并联 。
对于实际电流源必须是并联结构,然而对于实际的电压源必须是串联结构
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Rs电阻电流我们很明显的就可以知道它是向的 。
因为:假设Rs里面流过向上的电流,那么端口的电压就有问题,如果是这样它的电位差一定会是下面的电位差为高,上面的电位差为低 。而且它这样也会不符合kcl(基尔霍夫电流)定律,因为流入的电流一定要是等于流出的电流 。
这个伏安特性曲线和上面一样,只不过就是x轴是电流i,y轴是电压u 。
如果写成 x - u、y - i的伏安特性如下所示:
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黑色是is,理想电流的ui曲线 。公式:i = is - u/Rs 。
一个好的电流源的要求是内阻接近于无穷大 。
注意:实际电流源也不允许开路,因为其内阻大,若是开路了电压就会很高,那么就可能会烧毁电源 。
【Ⅲ电阻电路等效变换】(三)、电压源和电流源的等效变换
实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换,所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变
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端口特性:i = is - Gsu
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端口特性:u = us - Rsi 以及 i = us/Rs - u/Rs
比较可得等效条件:is = us/Rs 以及 Gs = 1/Rs
注意
①变换关系 数值关系
方向:电流源电流方向于电压源电压方向相反 。
②等效是对外部电路等效,对内部电路是不等小的 。