当前课程知识点：电工技术 > 第1讲 电路的基本概念与分析方法之一 > 1.4 两种电源的等效互换 > 1.4 Video
下面介绍知识点1.4 两种电源的等效互换
我们知道这是一个电压源
电压源是一个恒压源串一个电阻R0
它的伏安特性是一个斜线
我们也知道电流源是一个恒流源并联一个电阻
它的伏安特性也是一个斜线
那么当这两个斜线如果是完全重合
也就说明这个电压源和这个电流源是完全等效的
这就说明一个电压源是可以等效成一个电流源
一个电流源也可以等效成一个电压源的
那么怎么等效呢
也就是说一定要这两条伏安特性曲线完全重合
也就是说这个截距相等
底下这个截距也相等
这样两个斜线就会重合
那么这两个电路就等效
于是我们就得到两个式子
我们从这里就可以推导出来
也就是说如果你要把一个电压源等效成一个电流源
那么这个参数到底是多少呢
从刚才那两个式子我们可以得到
电流源的电阻等于电压源的电阻
也就是说它们两个电阻是相等的
这个电流源的电流Is等于E/R0
大家看，这个E/R0实际上就是
左边这个电路的短路电流
如果你想把一个电流源等效成一个电压源
那么它怎么等效呢
实际上根据刚才的式子就是
电压源的电阻R0等于电流源的电阻
这个电压源的电动势E等于
那么实际上大家看右边这个电路
实际上就是右边这个电路的开路电压
当它开路的时候Is完全流过R0'
那么在R0'上的电压就是
这样的话我们就可以
把一个电压源等效成一个电流源
当然电流源的电流Is是多少
那么它的内阻是多少我们都知道了
我们也可以把一个电流源等效成一个电压源
那么我们也能够计算这个电动势
和它的内阻
等效的时候要注意
等效是指的对外等效
对内是不等效的
它所谓的伏安特性是对外部来讲的
比如说，这是一个电压源带了一个负载
那么我们可以把它等效成一个电流源
但是，对于内部来讲
如果它的负载是无穷，也就是开路
那么R0上是不消耗能量的
就是说左边这个电路如果开路的话
R0上是不消耗能量的
但是右边这个电路
当开路的时候
这个内阻上实际是要消耗能量的
所以说对外部来讲
左边这个虚线框里的电路
可以等效成一个电流源
就是右边虚线框中的这个电路
对外部来讲它的作用是相同的
但是对内部来讲实际上是不相同的
这就是所谓的对外等效、对内不等效
大家注意，等效前后E和Is的方向
这是一个电压源
它电动势的方向是上正、下负
那么在等效的时候请注意
等效成一个电流源
Is的方向应该是从下往上流的
那么像这个电路
这个电动势的方向是底下正、上面负
那么你等效的时候要注意了
恒流源的电流的方向就是从上往下流的
所以这个这个等效的时候不能弄反了
另外还要注意
恒压源和恒流源是不能等效的
左边这个电路是一个纯粹的理想的恒压源
你不能把它等效成一个恒流源
恒流源也不能等效成一个恒压源
为什么这样呢
比如我们假如要把左边这个电路
等效成右边这个电路
我们在计算Is的时候
当然我们要用E/R0
但是左边这个电路R0=0
这样的话Is就是无穷
这当然是不合理的
所以说这个是不存在的
那么也就是说这两个是不能等效的
在进行电路计算的时候
恒压源串联电阻和恒流源并联电阻
两者之间是可以做等效变换的
所以R0和R0’不一定是实际电源的电阻
其实电源的等效变换是分析电路的方法之一
比如说这么一个电路
我们现在是要求这一个支路R5上
这个支路上的电流I
这样的话我们把这个电路等效一下
使它变得简单
比如我们可以把这块电路把它等效
当然等效成一个电流源的话
那么它的电流就等于
那么这块电路也可以等效
等效成一个电流源
那么它的电流是
于是这个电路就可以等效成这么一个电路
就是把两个电压源等效成了两个电流源
我们再把这个电流源
因为它俩是并联的
I1和I3是并联的
我们可以把它俩合并
然后R1、R2、R3也可以并联
于是就得到了这个电路
那么I1+I3就是I1和I3并联的结果
它们两个相加
如果这两个参考方向是相反的话应该相减
3个电阻并联起来
R1并联R2再并联R3
也就变成了一个电阻
然后我们还可以进一步做变换
比如说我们可以把这个电路变换成这种电路
怎么变的呢
是这样
把这个恒流源并联一个电阻
给它等效成了一个电压源
把左边这个电路
一个电流源并联一个电阻
把它变成了一个电压源Ed串联一个电阻Rd
当然，这个参数我们都可以计算
于是这个电路就变得非常简单
在这个电路里面我们要计算电流I
就是非常容易的一件事
这个电流等于
所以说大家看
我们如果要求某一个支路的电流
那么除去这个支路以外
其它电路我们都可以变换
把它变得简单
那么最终求这个电流就比较容易求
所以说电源的等效互换是可以用来分析电路的
做等效变换的时候
你不能把你要求的那块电路给变换掉
比如这个电路
我们要求2Ω电阻上的电流I
这个时候你就不能把这个2Ω这个支路
和这个2A的电流源合并
也就是说你不能把你要求的这个支路给变换掉
变换没有了，那么就没法求了
所以你这么变换显然就没有办法去求这个电流I
所以说在这里面含有I的支路就被变换掉了
那么就不能求了
所以这样是错误的
其实这个电路是一个比较简单的电路
因为这个2Ω上的电压是10V
所以我们可以求出来这个电流是
-1.1 电路变量及方向
--作业
-1.2 基尔霍夫定律
--作业
-1.3 电路元件
--作业
-1.4 两种电源的等效互换
--作业
-1.5 支路电流法
--作业
-1.6 节点电位法
--作业
-2.1 叠加定理
--作业
-2.2 等效电源定理之戴维宁定理
--作业
-2.3 等效电源定理之诺顿定理
--作业
-2.4 含受控源电路的分析方法
--作业
-3.1 SPICE电路文件
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.1 SPICE电路文件
-3.2 元件语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.2 元件语句
-3.3 直流分析与输出语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.3 直流分析与输出语句
-3.4 子电路与模型语句
-3.5 Aim-spice使用方法
-4.1 正弦交流电路的概念
-第4讲 正弦交流电路基础--4.1 正弦交流电路的概念
-4.2 正弦量的相量表示法
-第4讲 正弦交流电路基础--4.2 正弦量的相量表示法
-4.3 纯电阻交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.3 纯电阻交流电路
-4.4 纯电感交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.4 纯电感交流电路
-4.5 纯电容交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.5 纯电容交流电路
-5.1 RLC串联的交流电路
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.1RLC串联的交流电路
-5.2 交流电路的一般分析方法
-第5讲正弦交流电路的分析方法--5.2交流电路的一般分析方法
-5.3 功率因数的提高
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.3 功率因数的提高
-5.4正弦信号源与.tran分析语句
-第5讲--5.4正弦信号源与.tran分析语句
-6.1 串联谐振
--作业
-6.2 并联谐振
--作业
-6.3 电路的频率特性
--作业
-6.4 ac交流扫描分析语句及其应用
--作业
-6.5 RLC电路的串联谐振实验
--6.5Video
-7.1 三相交流电源
-第7讲 三相交流电路--7.1 三相交流电源
-7.2 负载星形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.2 负载星形连接的三相电路分析
-7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-7.4 三相电路功率
-第7讲 三相交流电路--7.4 三相电路功率
-7.5 安全用电常识
-7.6 用SPICE分析三相电路
-第7讲 三相交流电路--7.6 用SPICE分析三相电路
-7.7 三相电路实验
--Video
-8.1 非正弦周期交流信号的分解
--作业
-8.2 非正弦周期交流电路的分析计算
--作业
-8.3 有效值和平均功率
--作业
-8.4 用Spice分析非正弦交流电路
--作业
-9.1 换路定理与初始值的确定
--作业
-9.2 过渡过程的经典分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.2 过渡过程的经典分析方法
-9.3过渡过程的三要素分析法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.3过渡过程的三要素分析法
-9.4 过渡过程的叠加分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.4 过渡过程的叠加分析方法
-10.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-第10讲--10.1微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-10.2 含有多个储能元件的一阶电路
-第10讲--10.2含有多个储能元件的一阶电路
-10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-第10讲 --10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-10.5 RC电路的过渡过程
--Video
-11.1 磁场的物理量与磁性材料
-第11讲 磁路与变压器--11.1 磁场的物理量与磁性材料
-11.2 安培环路定律和磁路的欧姆定律
-第11讲磁路与变压器--11.2安培环路定律和磁路的欧姆定律
-11.3 交流铁芯线圈
-第11讲 磁路与变压器--11.3 交流铁芯线圈
-11.4 变压器的结果与工作原理
-第11讲 磁路与变压器--11.4 变压器的结果与工作原理
-11.5 变压器的额定值及特殊变压器
-第11讲 磁路与变压器--11.5变压器的额定值及特殊变压器
-11.6 用SPICE分析变压器电路
-第11讲 磁路与变压器--11.6用SPICE分析变压器电路
-12.1 Multisim主要窗口组件
-第12讲--12.1 Multisim主要窗口组件
-12.2 电路图的编辑与测试
-第12讲 --12.2电路图的编辑与测试
-12.3 元件库
--12.3
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.3 元件库
-12.4 测试仪表
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.4 测试仪表
-12.5 Multisim的分析功能
-第12讲 --12.5 Multisim的分析功能
-12.6 用Multisim分析电路举例
-13.1 预备知识
-第13讲 电动机--13.1 预备知识
-13.2 异步电动机的转动原理
-第13讲 电动机--13.2 异步电动机的转动原理
-13.3 三相异步电动机的结构和工作原理
--作业
-13.4 三相异步电动机的机械特性
-第13讲 电动机--13.4 三相异步电动机的机械特性
-13.5 三相异步电动机的使用
-第13讲 电动机--13.5 三相异步电动机的使用
-13.6 单相异步电动机简介
-14.1 常用低压电器
-14.2 电动机的启-保-停控制及电机的保护
--作业
-14.3 基本控制环节
--作业
-14.4 综合举例
--Video
-14.5 继电器-接触器控制系统实验
--Video
-15.1 可编程控制器的组成与工作原理
--作业
-15.2 S7-200 PLC程序设计基础
--作业
-15.3 位逻辑指令
--作业
-15.4 定时器指令与计数器指令
--作业
--第十五讲讲义
-16.1 小型PLC控制系统的设计方法
-第16讲--16.1小型PLC控制系统的设计方法
-16.2 顺序功能图
-第16讲 可编程控制器之二--16.2 顺序功能图
-16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-第16讲--16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-16.4 Step7-Microwin的窗口组成
-16.5 Step7-Microwin使用举例
-期末考试--电工技术期末考试
