1、复杂直流电路专项复习-两种电源模型的等效变换一、知识要点复习(一) 、电压源通常所说的电压源一般是指理想电压源,其基本特性是其电动势 (或两端电压)保持固定不变 E 或是一定的时间函数 e(t),但电压源输出的电流却与外电路有关。实际电压源是含有一定内阻 r0 的电压源。(二)、电流源通常所说的电流源一般是指理想电流源,其基本特性是所发出的电流固定不变(Is)或是一定的时间函数 is(t),但电流源的两端电压却与外电路有关。实际电流源是含有一定内阻 rS 的电流源。(三)、两种实际电源模型之间的等效变换实际电源可用一个理想电压源 E 和一个电阻 r0 串联的电路模型表示,其输出电压 U 与输出
2、电流 I 之间关系为U = E r0I实际电源也可用一个理想电流源 IS 和一个电阻 rS 并联的电路模型表示,其输出电压 U 与输出电流 I之间关系为U = rSIS rSI对外电路来说,实际电压源和实际电流源是相互等效的,等效变换条件是r0 = rS , E = rSIS 或 IS = E/r0【例 3-6】如图 3-18 所示的电路,已知电源电动势 E = 6 V,内阻 r0 = 0.2 ,当接上 R = 5.8 负载时,分别用电压源模型和电流源模型计算负载消耗的功率和内阻消耗的功率。解:(1) 用电压源模型计算:,负载消耗的功率 PL = I2R = 5.8 W,内阻的功率 Pr =
3、I2r0 = 0.2 W A10RrEI(2) 用电流源模型计算: 电流源的电流 IS = E/r0 = 30 A,内阻 rS = r0 = 0.2 图 3-18 电压源模型 图 3-19 电流源模型图 3-18 例题 3-6负载中的电流 ,负载消耗的功率 PL= I2R = 5.8 W,A1SIRrI内阻中的电流 ,内阻的功率 Pr = Ir2r0 = 168.2 W29两种计算方法对负载是等效的,对电源内部是不等效的。【例 3-7】如图 3-19 所示的电路,已知:E 1 = 12 V,E 2 = 6 V,R 1 = 3 ,R 2 = 6 ,R 3 = 10 ,试应用电源等效变换法求电阻
4、R3 中的电流。解:(1) 先将两个电压源等效变换成两个电流源,如图 3-20 所示,两个电流源的电流分别为IS1 = E1/R1 = 4 A, IS2 = E2/R2 = 1 A(2) 将两个电流源合并为一个电流源,得到最简等效电路,如图 3-21 所示。等效电流源的电流IS = IS1 IS2 = 3 A其等效内阻为R = R1R 2 = 2 (3) 求出 R3 中的电流为 A5.0S3IRI(三)、注意点1、2、3、4、二、巩固练习选择题 1、与图示电路等效的电路是( )图 3-19 例题 3-7 图 3-20 两个电压源等效成两个电流源图 3-21 例题 3-7 的最简等效电路2、如图
5、所示电路中,求 (1)电压 U。(2)4A 恒流源功率,并判断是电源还是负载3、如图,已知 E1=8V,R1= R2=4,R3=3,R4=5 ,I S1=4A,I S2=3A,试用电源的等效变换求通过 R1 的电流。 4、计算如图所示电路中的电流 I 和电压 U,并计算电流源 IS2 的功率 P 。5、如题 83 图所示,试求电流 I 以及两电流源的功率。解 :(1)电流 I_ (4 分)(2) 电流源 Is1 的功率_(4 分)(3)电流源 Is2 的功率_(4 分)6、求图示电路中 R3 为何值时, R5 支路中的电流 I5=0.7、如图所示电路,已知当开关 S 置于 1 位置时,电压表为 10V,试求:当开关 S 置于 2 位置时,电压表读数为多少 V?