2.3 电压源与电流源的等效变换（课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（人民邮电版）

2.3 电压源与电流源的等效变换 2.3.1 电压源 2.3.2 电流源 2.3.3 电压源与电流源的等效变换 2.3.1 电压源 1. 电压源 用一个恒定电动势E与内阻r串联表示的电源称为电压源。 当电压源向负载R输出电压时，如下图所示。 电源的端电压U总是小于它的恒定电动势E。端电压U与输出电流I之间有如下关系 2. 理想电压源 内阻r=0的电压源称为理想电压源。 3. 等效电压源 等效电压源的电动势等于各个电压源的电动势的代数和，即 （注意：凡方向与E相同的电动势均取正号，反之取负号）等效电压源的内阻等于各串联电压源的内阻之和，即 【例2.5】 电路如图2.20（a）所示，求其等效电压源。 故等效电压源的电动势E为9V，内阻r为6Ω，如图2.20（b）所示。 2.3.2 电流源 1. 电流源 用一个恒定电流Is与内阻r 并联表示的电源称为电流源。 当电流源向负载R输出电流时，如下图所示。 电流源的端电压U与输出电流I的关系为 2. 理想电流源 内阻r→∞的电流源称为理想电流源。 理想电流源的端电压与负载电阻R的大小有关，即 3. 等效电流源 等效电流源的电流等于各个电流源的电流的代数和，即 （注意：凡参考方向与Is相同的电流取正号，反之取负号） 等效内阻的倒数等于各并联电流源的内阻的倒数之和，即 【例2.6】如图2.25（a）所示，求出其等效电流源。 故等效电流源的电流Is为5A，内阻r为2Ω，如图2.25（b）所示。 2.3.3 电压源与电流源的等效变换 由于电压源的U与I的关系是 即 又由于电流源的U与I的关系是 故： 电流源变换为等效电压源，则有 ，内阻r数值不变，改为串联。 电压源变换为等效电流源，则有 ，内阻r数值不变，改为并联。 注意： （1）等效变换仅仅是对外电路而言，对于电源内部并不等效。 （2）在变换过程中，电压源的电动势E的方向和电流源的电流Is的方向必须保持一致，即电压源的正极与电流源输出电流的一端相对应。 （3）理想电压源与理想电流源之间不能进行等效变换。 【综合案例】 如图2.27（a）所示，E1=10V，E2=8V，R1=R2=R3=2Ω，求电阻R3中的电流I3 。 解：将E1、R1和E2、R2两个电压源支路等效转换成Is1、R1和Is2、R2两个电流源支路，如图2.27（b）所示。 将两个并联的电流源合并为一个电流源，如图2.27（c）所示。 再将电流源等效转换成电压源，如图2.27（d）的所示。 根据全电路欧姆定律可得电阻R3 中的电流 $