当前课程知识点：电路原理 > 第二章 电路等效分析 > 5.3实际电源等效分析 > 5.3实际电源等效分析
各位同学大家好
在上一个知识点
我们完成了理想电源等效变换的学习
在这个知识点
我们来学习实际电源的等效变换
与理想电源一样
实际电源也分为实际电压源与实际电流源两种
关于两种实际电源的学习和应用
我们首先
需要掌握实际电压源和实际电流源的模型
我们来看一下图示两个电路
其中
左图中电压为us的理想电压源
和电阻Ri构成的串联电路
即为实际电压源的电路模型
而右图中电流为is的理想电流源
和电阻Ri构成的并联电路
即为实际电流源的电路模型
两个电路的负载都是阻值为R的电阻
左图的实际电压源模型中
Ri为电源内阻
一般很小
右图的实际电流源模型中
Ri为电源内阻一般较大
这里大家需要注意
电流源的内阻有时会用内电导来代替
如果是内电导
则一般很小
因为电导等于电阻的倒数
关于实际电压源
和实际电流源的这两个电路模型
为了帮助大家理解和加深记忆
我们提这样两个问题？
问题1
为什么实际电压源内阻和电源本身为串联关系？
而实际电流源内阻和电源本身为并联关系？
问题2
为什么实际电压源内阻一般很小？
而实际电流源内阻一般很大
关于这两个问题的理解和回答
我们给出这样两个提示
提示1
内阻代表电源本身的损耗
提示2
元件串联起分压作用
元件并联起分流作用
同学们
你们的答案出来了吗？
我们一起来看一下
实际电源的内阻代表电源本身损耗
所以对电压源
内阻应串联分压
且内阻越小
代表分压值（损耗）越小
而对电流源
内阻应并联分流
且内阻越大或者说电导越小
代表分流值也就是损耗越小
了解了
实际电压源和实际电流源的电路模型以后
我们来研究一下
实际电压源和实际电流源模型的等效变换条件
回到图示两个电路图
现在大家应该清楚可以看出
这两个电路中
左图中有一个实际电压源和一个阻值为R的负载
右图中有一个实际电流源和一个阻值为R的负载
两图有着相同的负载
两个实际电源
分别给两个负载提供电压和电流
如果这两个实际电源是等效的
那么
他们应该给负载提供的是相同的电压电流
下面
我们分别求解两个电路中
实际电压源和实际电流源的端口电压
电流
他们就是实际电压源
和实际电流源给外电路提供的电压电流
首先对左图电路
它是一个串联回路
所以我们对其设定图示顺时针绕行方向
并列写KVL方程以求解实际电压源的端口电压
得到u = uS – Rii
再来看右边电路
它是一个并联回路
所以我们列写KCL方程求解端口电流
得到i = iS–u/Ri
由端口电压方程u = uS– Rii
恒等变形可得出
i = uS/Ri – u/Ri
若实际电压源和实际电流源等效
那么两个电路的端口电压电流应相等
则可将该方程与右边电路KCL方程联立求解
得出等效的条件为
iS=uS/Ri
Ri=Ri
推导出了
实际电压源和实际电流源的等效条件后
我们来进行两种实际电源的等效变换
首先来看
由实际电压源模型
变换为实际电流源模型
观察两种实际电源的电路结构情况
我们首先可以得出等效变换的变换点1
电路结构由串联结构变成了并联结构
等效变换点2
是电路模型中电源符号
由理想电压源变成了理想电流源
我们再来观察两个电路的参数情况
首先
等效变换前后内阻Ri不变
其次
等效得到的电流源电流iS=uS/Ri
如果前面知识掌握扎实的同学
这时可能会主动提这样一个问题了
电流源电流is的计算公式
由等效条件推导出来了
可是变换后is的方向怎么确定啊？
这个问题问得非常好
也是很多同学
在实际电源等效变换时的易错点
变换以后
实际电流源电流is方向确定的关键点是
等效前后提供给外电路的电流方向不能改变
具体怎么理解和确定呢？
我们回到电路来看一下
大家看
原来的实际电压源方向为上正下负
那么它提供给外电路的电流方向
当然应该是从正极出发
也就是电流为图示的从左至右
右边为等效后的实际电流源
等效前后提供给外电路的电流方向不能改变
它提供给外电路的电流
也应当是图示的从左至右
是流出图示节点的
所以 此时的理想电流源其方向
只能是向上流进节点
同理我们再来看一下
由实际电流源模型变换为实际电压源模型
同样我们观察一下
变换前后的电路结构
得出变换点1
并联变串联
以及变换点2
电路符号由理想电流源变理想电压源
再观察变换前后两个电路的参数情况
等效变换前后
内阻Ri同样不变
由前面等效条件已知
等效得到的实际电压源电压uS=iS/Gi
同样的问题
变换后us方向怎么确定
大家知道吗
是的
电压源方向确定的关键点还是
等效前后提供给外电路的电流方向不能改变
我们来看
由等效前电流源提供给外电路的电流方向
为图示从左至右
为了保证等效后
实际电压源提供给外电路的电流方向
与之相同为从左至右
等效后的实际电压源方向只能是上正下负
好了 同学们
关于实际电压源的转换
我们完成了全部讲解
好了同学们再见
-1.1 电路模型
--1.1 电路模型
-1.2 电路变量
--1.2 电路变量
-1.3 参考方向
--1.3 参考方向
-1.4功率
--1.4功率
-2.1 电阻元件
--2.1 电阻元件
-2.2 理想电源元件
-2.3 受控源元件
-3.1基尔霍夫电流定律
-3.2基尔霍夫电压定律
-3.3基尔霍夫定理综合应用习题
-电路基础知识与定律---本章节练习1（电路基础知识）
-电路基础知识与定律---本章节练习2（电路元件）
-电路基础知识与定律---本章节作业3（基尔霍夫定律）
-4.1 等效基本概念
-4.2 电阻串联及等效变换
-4.3 电阻并联及等效变换
-4.4电阻混联等效变换
-4.5 电阻的∆—Y 变换
-4.6∆—Y等效变换基本总结
-4.7含受控源二端网络的等效变换
-5.1 理想电源等效分析
-5.2 理想电源等效例题分析
-5.3实际电源等效分析
-5.4实际电源等效变换例题讲解
-第二章 电路等效分析1--电阻等效章节练习
-第二章 电路等效分析2--电源等效变换章节练习
-6.1电阻电路的一般分析方法导入
-6.2节点电压法-基础分析
-6.3节点电压方程的标准化
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理1
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理2
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理3
-7.1回路电流法--基本分析
-7.2回路电流法方程的标准化
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理1
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理2
-第三章 电阻电路的一般分析法1--节点电压法本章节练习
-第三章 电阻电路的一般分析法2--回路电流法本章节练习
-8.1叠加定理1
--8.1叠加定理1
-8.1叠加定理2
--8.1叠加定理2
-9.1戴维南定理
--9.1戴维南定理
-9.2戴维南定理例题
-9.3诺顿定理
--9.3诺顿定理
-9.4最大功率传输定理
-9.5戴维南定理习题讲解
-第四章 电路定理1--叠加定理章节练习
-电路定理2--戴维南/诺顿定理章节练习
-10.1 电容元件
-10.2电感元件
--10.2电感元件
-10.3电容电感的串并联
-10.4小结
--10.4小结
-11.1 动态电路基础知识
-11.2动态电路方程列写
-第五章 本章节练习1--电容电感元件
-第五章 本章节练习2--动态电路基础知识
-12.1换路定律
--12.1换路定律
-12.2 初始值计算
-12.2初始值计算例2
-13.1一阶动态电路经典解法-微分方程求解
-13.2一阶动态电路经典解法---电路全响应分析
-13.3一阶动态电路经典解法---时间常数
-13.4一阶动态电路的三要素法1
-13.4一阶动态电路的三要素法2
-13.5三要素法例题1
-13.5三要素法例题2
-13.6零输入响应和零状态响应
-13.7动态电路小结
-第六章 本章节练习1--动态电路初始值计算
-第六章 本章练习2--一阶动态电路经典解法
-第六章 本章节练习3--一阶动态电路的三要素法
-第六章 本章节练习4--零输入响应与零状态响应
-14.1正弦量基础知识1
-14.1正弦量基础知识2
-14.2相量法的引入1
-14.2相量法的引入2
-14.3相量运算与旋转因子
-15.1（1）元件约束的相量形式
-15.1（2）元件约束的相量模型
-15.2 基尔霍夫定理的相量形式
-15.3相量图
--15.3相量图
-16.1复阻抗与复导纳
-16.2阻抗的串并联连接
-第七章 本章节练习1--正弦量基础知识
-第七章 本章节练习2--元件约束和拓扑约束的相量形式
-第七章 本章节练习3--阻抗和导纳
-正弦稳态电路基础知识讲义2--元件约束与拓扑约束的相量形式
-17.1 正弦稳态电路的相量分析法
-18.1瞬时功率
--18.1瞬时功率
-18.2有功功率和无功功率
-18.3视在功率和功率因数1
-18.3视在功率和功率因数2
-18.4正弦稳态最大功率传输
--第八章 正弦稳态电路的功率分析--章节练习
-第八章 正弦稳态电路的分析--章节练习
-19.1频率响应与网络函数
-19.2滤波器
--19.2滤波器
-20.1谐振基本知识
-20.2RLC串联电路谐振
-20.3RLC串联谐振的品质因数
-20.4 RLC并联谐振
-第九章 电路的频率响应--章节练习
-21.1互感基础知识
-21.2同名端
--21.2同名端
-21.3耦合电感的电压电流
-22.1互感的去耦等效分析1
-22.1互感的去耦等效分析2
-22.1互感的去耦等效分析3
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算1
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算2
-24.1空心变压器
-24.2理想变压器
-24.3含理想变压器电路的分析计算
-第十章 互感与变压器--章节练习
-25.1三相电路基本概念1
-25.1三相电路基本概念2
-25.2对称三相电路的相线关系1
-25.2对称三相电路的相线关系2
-25.3对称三相电路的电路分析1
-25.3对称三相电路的电路分析2
-25.4三相对称电路的功率1
-25.4三相对称电路的功率2
-26.1非正弦周期信号的分解
-26.2非正弦周期信号的有效值及平均功率
-26.3非正弦周期电路的稳态分析
-第十一章 本章节练习1--三相电路
-第十一章 本章节练习2--非正弦周期稳态电路
