电流源的外特性是什么?

实验五电压源、电流源及其电源等效变换的研究

1.掌握建立电源模型的方法;

2.掌握电源外特性的测试方法;

3.加深对电压源和电流源特性的理解;

4.研究电源模型等效变换的条件。

电压源具有端电压保持恒定不变,而输出电流大小由负载决定的特性。外特征,极端电压U与输出电流I的关系U=f(I)是一条平行于I轴的直线。实验中使用的恒压源在规定的电流范围内,具有很小的内阻,可以将它视为一个电压源。

电流源具有端电流保持恒定不变,而端电压的大小由负载决定的特性。其外特征,即输出电流I与端电压U的关系I=f(U)是一条平行于U轴的直线。实验中使用的恒流源在规定的电流范围内,具有很大的内阻,可以将它视为一个电流源。

2.实际电压源和实际电流源

实际上任何电源内部都存在电阻,通常称为内阻。因而,实际电压源可以

串联表示,其断电压U随输出电流I增大而降低在

实验中,可以用一个小阻值的电阻与恒压源相串联来模拟一个实际电压源.

实际电流源可以用一个内阻R

并联表示,其输出电流I随断

电压U增大而减小。在实验中,可以用一个大阻值的电阻与恒流源相并联来

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1.11电源等效变换法

1、一个实际的电源,既可以用电压源表示,也可以用电流源表示。对电源外部负载而言,两种形式是等效的,可以等效变换。其中 , , 不变。

注意,变换后电压源电动势的方向应与电流源的方向一致。


(第11讲 电源等效变换法)

1、实际电压源可用一个理想电压源内阻串联来表示,简称电压源。

电压源的外特性方程为:

电压源模型及其外特性曲线

注意,实际电压源的外特性曲线(实线)与理想电压源的外特性曲线(虚线)

若内阻 为无穷小,或远小于电压源外界电阻时,电压源就可以认为是一个理想电压源。

电流源可用一个理想电流源内阻并联来表示。

电流源模型及其外特性曲线

注意,实际电流源的外特性曲线(实线)与理想电流源的外特性曲线(虚线)

若内阻 为无穷大,或远大于电压源外界电阻时,电流源就可以认为是一个理想电流源。

11.3电压源与电流源等效变换

一个实际的电源,既可以用电压源表示,也可以用电流源表示。对电源外部负载而言,两种形式是等效的,可以等效变换。

电压源与电流源的等效替换

注意:在变换过程中,要注意 和 的方向,应该保持一致。

【例1】计算图(a)所示电路中, 和 的电流。

从右至左,依次进行变换

1、首先将最右侧的电压源,变换为电流源,如(b)所示。

2、将两个2Ω的电阻并联成1Ω电阻,再与电流源串联,如(c)所示。

3、1.5Ω的电阻,可以与1Ω的电阻串联等效后,再变回电流源,如(d)所示

4、最后将3Ω与2.5Ω的电阻并联等效后,再变换为电压源,如(e)所示

同理,若要求右侧8V恒压源所流过的电流,我们可以从左至右进行变换。

总结:通过利用电压源与电流源等效变换的方法,可以使复杂电路,通过两者之间的相互转换,逐渐变成较简单的电路

【例2】电路如图所示,用电源等效变换的方法,求流过4Ω支路的电流 。

1、2Ω电阻可以去掉,因为它不会影响流过4Ω电阻的电流 的大小。

2、与10V电压源并联的5Ω电阻,也可以去掉。如图(a)

3、将中间10V的电压源,变换为电流源,如图(b)

4、最后,两个10A恒流源合并,1Ω与4Ω的电阻并联后,可得到图(c)


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