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电压源与电流源及其等效变换原理

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发表时间:2020-07-03 10:40


  今天小编来给大家分享一下关于电压源与电流源及其等效变换的原理,跟着小编一起来看看吧!


1.jpg


  在讲到电压源和电流源的等效变换之前,我们不得不先讲一下它们的串并联。


  如上图7-1所示,n个电压源的串联可以用一个等效电压源替代,这个等效电压源的电压uS等于各个电压源电压的代数和。当uSk的参考方向与uS的参考方向一致时,uSk前面取“+”号,不一致时取“-”号。


      n个电流源的并联可以用一个等效电流源替代,这个等效电流源的电流iS等于各个电流源电流的代数和。当iSk的参考方向与iS的参考方向一致时,iSk前面取“+”号,不一致时取“-”号。


  其实电压源的串联,我们并不陌生,如下图7-2,干电池的串联就是一个典型的例子,串联电压等于各电池的电压相加;而电流源的并联就类似河流的汇流,支流的水汇流于干流。


2.jpg


  另外,根据电压、电流的性质,电压源只有电压相等且极性一致时才允许并联;而电流源只有电流相等且方向一致时才允许串联,大家可以自行分析一下这是为什么,在这里我就不做累赘论述。


  关于两种电源的等效变换,这里的等效是指“对外”等效。也就是它们的外特性一致,无论外电路怎么变化,两种电源的输出电压和输出电流时刻保持一致。注意,它们对内是不等效的,例如电源开路时两种电源均不输出功率,但此时电压源发出的功率为0,而电流源发出的功率为IS2R。下图7-3所示就是两种电源满足等效变换的条件。


3.jpg


  电压源变换为电流源时,电流源电流等于电压源电压除以串联电阻;电流源变换为电压源时,电压源电压等于电流源电流乘以并联电阻。我们以图7-4中的一个实例来理解这点内容,我们可以简单总结一下:并联电压源转换为并联电流源;串联电流源转换为串联电压源,注意这里的电压源和电流源都不是理想电源,恒压源和恒流源不能等效变换。


4.jpg


  大家把图7-4的内容理解透,那么对于电压源和电流源之间的等效变换就基本掌握了!但是,在众神通广大的学员面前,仅仅是理解显然还是不够的,熟练运用才是目的,大家平时还是要多加练习,练就“火眼金睛”,最终做到一看到电路图,脑海就能浮现其简化步骤。

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