2022-2023学年高二物理竞赛课件：受控源电路的分析

受控源电路的分析 受控源电路的分析 独立电源：指电压源的电压或电流源的电流不受 外电路的控制而独立存在的电源。 受控源的特点：当控制电压或电流消失或等于零时， 受控源的电压或电流也将为零。 受控电源：指电压源的电压或电流源的电流受电路中 其它部分的电流或电压控制的电源。 对含有受控源的线性电路，可用前几节所讲的电路分析方法进行分析和计算 ，但要考虑受控的特性。 应用：用于晶体管电路的分析。 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 例： 已知：R1=5 、 R2=5  R3=10 、 R4=5  E=12V、RG=10  试用戴维宁定理求检流计中的电流IG。 有源二端网络 E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 解：(3) 画出等效电路求检流计中的电流 IG E' R0 + _ RG a b IG a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 诺顿定理 任何一个有源二端线性网络都可以用一个电流为IS的理想电流源和内阻 R0 并联的电源来等效代替。 等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。 等效电源的电流 IS 就是有源二端网络的短路电流，即将 a 、b两端短接后其中的电流。 等效电源 R0 RL a b + U – I IS 有源 二端 网络 RL a b + U – I 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 例1： 已知：R1=5 、 R2=5  R3=10 、 R4=5  E=12V、RG=10  试用诺顿定理求检流计中的电流IG。 有源二端网络 E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 解: (1) 求短路电流IS R =(R1//R3) +( R2//R4 ) = 5. 8 因 a、b两点短接，所以对电源 E 而言，R1 和R3 并联，R2 和 R4 并联，然后再串联。 E a b – + R3 R4 R1 R2 I1 I4 IS I3 I2 I IS = I1 – I2 =1. 38 A– 1.035A=0. 345A 或：IS = I4 – I3 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 (2) 求等效电源的内阻 R0 R0 a b R3 R4 R1 R2 R0 =(R1//R2) +( R3//R4 ) = 5. 8 (3) 画出等效电路求检流计中的电流 IG R0 a b IS RG IG 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 U1 + _ U1 U2 I2 I1=0 (a)VCVS + - + -  I1 (b)CCVS + _ U1=0 U2 I2 I1 + - + - 四种理想受控电源的模型 (c) VCCS gU1 U1 U2 I2 I1=0 + - + - (d) CCCS  I1 U1=0 U2 I2 I1 + - + - 电压控制电压源 电流控制电压源 电压控制电流源 电流控制电流源 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 例1： 试求电流 I1 。 解法1：用支路电流法 对大回路： 解得：I1 = 1. 4 A 2I1 – I2 +2I1 = 10 2I1 + _ 10V I1 + – 3A 2 1 I2 a 对结点 a：I1+I2= – 3 解法2：用叠加原理 2I1' + _ 10V I1' + – 2 1 2I1" + _ I1" 3A 2 1 电压源作用： 2I1'+ I1' +2I1' = 10 I1' = 2A 电流源作用： 对大回路： 2I1" +(3– I1")1+2I1"= 0 I1"= – 0.6A I1 = I1' +I1"= 2 – 0.6=1. 4A 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 非线性电阻元件的电阻表示方法 静态电阻（直流电阻）： 动态电阻（交流电阻） Q 电路符号 静态电阻与动态电阻的图解 I U O U I  I U R 等于工作点 Q 的电压 U 与电流 I 之比 等于工作点 Q