初中九年級(jí)(初三)物理四、電壓源與電流源(理想電流源與理想電壓源)的串、并、和混聯(lián)

1、四、電壓源與電流源（理想電流源與理想電壓源）的串、并、和混聯(lián)電壓源的串聯(lián)，如圖2-1-7所示：us1us2us3圖2-1-7電壓源串聯(lián)計(jì)算公式為：u=u+u+uss1s2s3電壓源的并聯(lián)，如圖2-1-8所示：只有電壓源的電壓相等時(shí)才成立。us=us1=us2圖2-1-8電壓源并聯(lián)電流源的串聯(lián)，如圖2-1-9所示：只有電流源的電流相等時(shí)才成立。i=i=is1s2電流源串聯(lián)s電流源的并聯(lián)，如圖2-1-10所示：公式為：Is=Is1+12電流源和電壓源的串聯(lián)，如圖2-1-11所示：圖2-1第-11頁(yè)0電共流4頁(yè)源并聯(lián)us1us2【S3Is3圖2-1-11電流源和電壓源串聯(lián)電流源和電壓源的并聯(lián)，如圖2

2、-1-12所示：ss圖2-1-12電流源和電壓源的并聯(lián)五、實(shí)際電源模型及相互轉(zhuǎn)換我們?cè)?jīng)討論過(guò)的電壓源、電流源是理想的、實(shí)際上是不存在的。那實(shí)際電源是什么樣的呢？下面我門(mén)作具體討論。實(shí)際電壓源模型實(shí)際電壓源與理想電壓源的區(qū)別在于有無(wú)內(nèi)阻Rs。我們可以用一個(gè)理想電壓源串一個(gè)內(nèi)阻Rs的形式來(lái)表示實(shí)際電壓源模型。如圖2-1-13所示實(shí)際電壓源+aU-b(a)實(shí)際電源圖2-1-13實(shí)際電壓源模型第2頁(yè)共4頁(yè)第 頁(yè)共4頁(yè)依照?qǐng)D中U和I的參考方向得U二USRJ(2-1-5)由式(2-1-5)得到圖2-1-13(c)實(shí)際電壓源模型的伏安關(guān)系。該模型用US和Rs兩個(gè)參數(shù)來(lái)表征。其中US為電源的開(kāi)路UoC從式(

3、2-1-5)可知，電源的內(nèi)阻Rs越小，實(shí)際電壓Soc源就越接近理想電壓源，即U越接近us。實(shí)際電流源模型實(shí)際電流源與理想電流源的差別也在于有無(wú)內(nèi)阻Rs,我們也可以用一個(gè)理想電流源并一個(gè)內(nèi)阻Rs的形式來(lái)表示實(shí)際的電流源，即實(shí)際電流源模型。如圖2-1-14所示：sU(a)電流源模型(b)與外電阻相接(c)電流源模型的伏安特性圖2-1-14實(shí)際電流源模型若實(shí)際的電流源與外電阻相接后如圖2-1-14(b)可得外電流UIIs(2-1-6)RsIs:電源產(chǎn)生的定值電流U:內(nèi)阻Rs上分走的電流Rs由式(2-1-6)可得：實(shí)際電流源模型的伏安特性曲線，又知端電壓/越高，則內(nèi)阻分流越大，輸出的電流越小。顯然實(shí)際

4、電流源的短路電流等于定值電流Is。因此，實(shí)際電源可由它們短路電流IscIs以及內(nèi)阻Rs這兩個(gè)參數(shù)來(lái)表征。由上式可知，實(shí)際電源的內(nèi)阻越大，內(nèi)部分流作用越小，實(shí)際電流源就越接近于理想電流源，即I接近Is。實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源的互換依據(jù)等效電路的概念，以上兩種模型可以等效互換。對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，任何一個(gè)有內(nèi)阻的電源都可以用電壓源或電流源表示。因此只要實(shí)際電源對(duì)外電路的影響相同，我們就認(rèn)為兩種實(shí)際電源等效。對(duì)外電路的影響表現(xiàn)在外電壓和外電流上。換句話說(shuō)，兩種模型要等效，它們的伏安特性就要完全相同。下面以實(shí)際電壓源轉(zhuǎn)換成實(shí)際電流源為例說(shuō)明其等效原理。(2-1-7)(2-1-8)2-1-9)2-1-10)由KVL和OL可得圖2-1-15外電路伏安特性U二Us-IRs將上式兩端同除以?xún)?nèi)阻Rs可得：UUs-1RsRs在進(jìn)行依次變換得：RsRsRs由此伏安特性關(guān)系可得并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路圖2-1-15(b)故圖2-1-15(a)和(b)是反映同一實(shí)際電源的兩種電源模型。伏安特性相同，所以實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源可相互等效轉(zhuǎn)換。其轉(zhuǎn)換關(guān)系為：Is二UsU