第二章电路的分析方法

时 对内不等效
对外等效
RO中不消耗能量 RO'中则消耗能量
U ab U ab E I I 0
(2) 注意转换前后 E 与 Is 的方向
a
I
RO
Is
+
E
-b
a I
RO -
Is
E +b
I'
a
RO' b
I' a
RO' b
(3) 恒压源和恒流源不能等效互换
a I +
Eb
I' a
Uab' Is
b
IS
R2 U R1+ R2
I
I3 I’
U R3 R’
I
U
R
1 R
1 R3
1 R'
❖ 并联 两个或更多个电阻联接在两个公共的节点之间的联接方法。
分流公式： I3 = U/ R3 =
I’ = I R2 =
R’ I
R3+ R’ R1 I R3+ R’
对于复杂电路（如下图）仅通过串、并联无法求
解，必须经过一定的解题方法，才能算出结果。 如： I2
Uab' Is I' Ro'
Is Ro' I' Ro'
E I Ro Is Ro' I' Ro'
E I s Ro'
Ro Ro'
电压源
I a
RO +
Uab
E-
b
Is E Ro Ro ' Ro
Is
E Is Ro' Ro Ro'
电流源
I'
a
Uab'
RO'
b
* 电压源的串并联
电工技术基础
专业基础课
第二章
电路的分析方法
对于简单电路，通过串、并联关系即可求解。
I
I
R1
U1
U R3
R2
U2
U R3 R’
❖ 串联 两个或更多个电阻一个接一个地顺序连接，这些电阻通过同一
电流。R’ = R1 + R2
分压公式： U1 = I R1 =
U2 = I R2 =
R1 U R1+ R2
º iS
iS1 iS2
iSn
等效电路
º
❖ 并联
º
iS1
iS2
is
is is1 is2
相同的电流源才能串联,每 个电源两端电压不确定。
总结
(1)
“等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏--
安特性一致），对内不等效。
aI
I' a
RO
Is
+
Uab RL
-E b
RO'
Uab' b RL
例如：
RL
* 电压源模型
考
虑
I
内
阻
RO
+
U
E
-
U E IRo
伏安特性
U E
I
Ro越大 斜率越大
实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若 短路，电流很大，可能烧毁电源。
2.1.2 电流源
* 理想电流源
❖定 义
Ia
输出电流总能保持定值或一定的时间函 数，其值与它的两端电压u 无关的元件，也称 做恒流源。
+
E_
I1
I6
I3 I4
R6 I5
+E3
R3
2.1 电源的两种模型及其等效变换
2.1.1 电压源 * 理想电压源
❖定 义
Ia
两端电压总能保持定值或一定的时间函数 ，其值与流过它的电流 i 无关的元件，也称做 恒压源。
+
E_
Uab
b
❖ 电路符号
Uab 伏安特性
❖ 伏安特性曲线
E
I
❖特 点
例
Ia
（1）RO= 0
当 I b 确定后，I c 就基本确定了。在 IC 基本恒定的范围 内 ，I c 可视为恒流源 (电路元件的抽象) 。
总结
恒压源
恒流源
I
a
不 变
_+E
Uab
Uab = E （常数）
Is
量
b
Ia
Uab b
I = Is （常数）
Uab的大小、方向均为恒定， I 的大小、方向均为恒定，
外电路负载对 Uab 无影响。 外电路负载对 I 无影响。
Uab
b
❖ 伏安特性曲线
❖ 电路符号
Uab
伏
安
I
特 性
IS
❖特 点
例
I
（1）RO=
（2）输出电 流不变，其值恒等于电流
源电流 IS
（3）输出电压由外电路决定
两端可否被短路或断路？
Is
U
R 设: IS=1 A
则: R=0 时， U =0 V R=10 时， U =10 V
若 R= 时， U = ！
? I 10 2 7 A 2
? I 10 4 3 A 2
E Ro
E 0
（不存在）
I=?
R5
应
R1 R2
R3 I
+ E1 -
+
- E3
R4
Is
用 举 例
I1 E1 R1
R1 R2
R5 I
I3 E3
I1
I3 R3 R4
Is
R3
(接上页) R5
R1 R2
I
I1
I3 R3 R4
Is
R5
I1+I3
I
R4 Is
R1//R2//R3
(接上页)
R5
I1+I3
恒流源不能开路！
* 电流源模型 Ia
Байду номын сангаасUab
IS
RO
b
I I S Uab Ro
Uab
外
特
性
Is I RO越大 特性越陡
可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极电流与负载无关； 光电池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等
晶体三极管
Ic
Ic
Ib c
Uce
+
be
+
E -
-
Ib
Uce
Ic Ib
（2）输出电 压不变，其值恒等于电动
势。 即 Uab E
（3）电源中的电流由外电路决定
E
+ _
Uab
2 R1
R2
2
设: E=10V
因为: I E
R
b
则： • 当R1接入时 ： I=5A
• 当 R1 R2 同时接入时： I=10A
• 若直接用导线连接，即R =0： I= 。
短路！ 恒压源不能短接！
输出电流 I 可变 ----变
化
I 的大小、方向均
量 由外电路决定
端电压Uab 可变 -----
Uab 的大小、方向 均由外电路决定
例a Is
R
Uab=?
I
_
E
+
电压源中的电流 如何决定？电流 源两端的电压等 于多少？
b
原则：Is不能变，E 不能变。
电压源中的电流 I= IS
恒流源两端的电压 Uab IR E
❖ 串联
+ uS1_
+ uS2_
+º us us1 us2 usk
+ +º
uS
等效电路
_
uS _ _
º
º
❖ 并联
I º
+
+
uS1_
uS2_
us us1 us2
º
相同的电压源才能并联,
电源中的电流不确定。
* 电流源的串并联
❖ 串联
is is1 is2 isn isk
º iS
I R4
R1//R2//R3
IS
R5
Rd
I
R4
+ - Ed
+ E4 -
Ed I1 I3 R1 // R2 // R3
Rd R1 // R2 // R3 E4 I S R4
I Ed E4 Rd R5 R4
讨论题
+ 10V -
I
2 2A
I ?
? 哪 I 10 5 A
个
2
答 案 对
2.1.3 电压源与电流源等效变换
* 电压源与电流源之间
Ia
RO
+
Uab
E
b
IS
I' a
RO'
Uab'
b
等效互换的条件：对外的电压电流相等。
即：
I=I' Uab = Uab'
❖ 等效公式
I a
RO + E
Uab
-
b
I' a
RO' Uab'
IS
b
Uab E I Ro
若
则
I=I'
Uab = Uab'