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電壓源與電流源的特點(diǎn)及等效變換 

科技綠洲 ? 來源:電工知庫 ? 作者:電工知庫 ? 2023-09-18 11:40 ? 次閱讀

一、電壓源及其特點(diǎn)

1、電壓源

不論流過的電流為多少,其兩端總能保持一定的電壓,能為外電路提供一定能量的有源元件叫做電壓源。常見的電壓源有干電池,蓄電池,發(fā)電機(jī)等。

2、電壓源的特點(diǎn)

1)理想電壓源的端電壓與流過它的電流無關(guān),其電壓總保持為某一常數(shù)或是時(shí)間t的函數(shù)U S (t)。

2)通過理想電壓源的電流取決于它所聯(lián)結(jié)的外電路。

3)現(xiàn)實(shí)中的電壓源,其端電壓隨電流的變化而變化,因?yàn)樗袃?nèi)阻。

4)電壓源的內(nèi)阻相對負(fù)載阻抗很小,負(fù)載阻抗波動(dòng)不會改變電壓高低。在電壓源回路中并聯(lián)電阻沒有意義,因?yàn)樗炔荒芨淖冐?fù)載的電流,也不能改變負(fù)載上的電壓,在原理圖上這類電阻應(yīng)簡化掉。負(fù)載阻抗只有串聯(lián)在電壓源回路中才有意義,與內(nèi)阻是分壓關(guān)系。

二、電流源及其特點(diǎn)

1、電流源

若一個(gè)二端元件在任一電路中,不論它兩端的電壓是多少,流過它的電流始終能保持為某給定的時(shí)間函數(shù)或定值Is,則該二端元件稱為獨(dú)立電流源,簡稱電流源。電流源可分為直流電流源和時(shí)變電流源兩大類別。

2、電流源的特點(diǎn)

1)電流源的電流為定值Is或某給定的時(shí)間函數(shù),與元件兩端的電壓無關(guān)。

2)電流源兩端的電壓可以是任意的,是由與該電流源連接的外電路決定的。

3)電流源的內(nèi)阻相對負(fù)載阻抗很大,負(fù)載阻抗波動(dòng)不會改變電流大小。在電流源回路中串聯(lián)電阻沒有意義,因?yàn)樗炔粫淖冐?fù)載的電流,也不會改變負(fù)載上的電壓,在原理圖上這類電阻應(yīng)簡化掉。負(fù)載阻抗只有并聯(lián)在電流源上才有意義,與內(nèi)阻是分流關(guān)系。

4)由于內(nèi)阻等多方面的原因,理想電流源在現(xiàn)實(shí)中是不存在的。實(shí)際上,如果一個(gè)電流源在電壓變化時(shí),電流的波動(dòng)不明顯,我們通常就假定它是一個(gè)理想電流源。

三、電壓源與電流源的等效變換

1、等效變換公式

電壓源可以等效變換為一個(gè)理想的電流源 IS 和一個(gè)電阻R S 的并聯(lián),電流源可以等效變換為一個(gè)理想電壓源U S 和一個(gè)電阻R S的串聯(lián)。即變換公式:U S =R~ SIS~

2、等效變換時(shí)的注意事項(xiàng)

1)理想電壓源的內(nèi)阻為0,理想電流源的內(nèi)阻為∞,理想電壓源和理想電流源之間不存在等效變換關(guān)系。

2)變換前后U~ S 與IS的方向應(yīng)一致,IS~應(yīng)從電壓源的正極流出。

3)等效變換只適用于外電路,對內(nèi)電路不等效。當(dāng)電流源變?yōu)殡妷涸磿r(shí),電壓源的電流是可以變的,和原來電流源的電流不相等。

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