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等效代换公式
等效代换公式一般指的是用于将复杂的系统或公式进行简化或者等效转换的公式。
这些公式在各个学科领域都有广泛的应用，特别是在物理学、工程学、数学等领域。
以物理学的电源等效变换为例，公式如下：
假设某一实际电压源的伏安特性为U = U s − I R s U=U_s-IR_sU=Us−IRs，某一实际电流源的伏安特性为I = I s − U R s ′I=I_s-\frac{U}{R_s'}I=Is−Rs′U。
改变电流源伏安特性的样式，得到U = I s R s ′ − I R s ′U=I_sR_s'-
IR_s'U=Is Rs′−IRs′。
联立两式，即可得R s = R s ′ R_s=R_s'Rs=Rs′，U s
= I s R s U_s=I_sR_sUs=IsRs。
即两个等效电压的内阻相同，电压值与电流值满足欧姆定律。
请注意，该公式仅限于对实际电源成立，对于内阻为零的恒压源与内阻为无穷的恒流源来说无法进行等效替换。
以上内容仅供参考，如需更具体的公式，建议咨询数学、物理等学科教师或查阅相关教材、文献。
电源的等效变换电源的等效变换电源是指向电路提供能量的设备或部件。
在电路中，不同类型的电源都有不同的输出性质和特点。
在某些情况下，需要将电源的输出进行等效变换，以满足特定的电路需求。
电源的等效变换是指在不改变电源本身的特性和性能的前提下，利用一定的变换方式和电路，将电源的输出电压、电流等参数进行转换的过程。
电源的等效变换通常涉及两种变换方法：电压变换和电流变换。
一、电压变换电压变换是指利用变压器、稳压器等电路，将电源的输出电压进行变换的方法。
根据实际需要，可以将电压升高或降低，并且保持电压的稳定性。
1.变压器变压器是一种利用电磁感应原理将电压进行变换的设备。
通过在输入端和输出端分别绕制导线，使得输入电压在磁环中产生交变磁场，从而在输出端生成相应的交变电压。
变压器一般用于交流电路中。
2.稳压器稳压器是一种能够在电压发生变化时保持输出电压稳定的电路。
常见的稳压器有三极管稳压器、集成电路稳压器等。
二、电流变换电流变换是指通过电阻电路、变流器等手段，将电源的输出电流进行变换的方法。
根据实际需要，可以将电流增大或减小，并保持电流的稳定性。
1.电阻电路电阻电路是一种利用电阻器将电流进行阻抗变换的方法。
通过改变电阻器的阻值就可以实现电流的变换。
2.变流器变流器是一种能够将电源的直流电压变换成交流电压的装置。
变流器一般用于交流电路中。
以上就是电源的等效变换的基本概念和基本方法。
在实际电路设计中，电源的等效变换是必不可少的。
通过合理的变换方法和电路设计，可以使得电路满足特定的需求，从而达到更加理想的系统性能。
电源的等效变换实验报告电源的等效变换实验报告引言：电源是现代生活中不可或缺的一部分，它为各种电子设备提供所需的电能。
然而，不同设备对电源的要求各不相同，因此我们需要进行电源的等效变换来满足各种需求。
本实验旨在通过实际操作，探究电源的等效变换原理以及其在不同场景下的应用。
实验一：交流电源的变换在这个实验中，我们使用了一个交流电源，通过变压器将其转换为适合直流设备使用的直流电。
首先，我们将交流电源连接到变压器的输入端，然后通过调节变压器的输出端电压，将其转换为所需的直流电压。
通过测量输出电压和电流，我们可以计算出变压器的效率。
实验结果显示，变压器的效率随着输出电压的增加而降低。
这是因为在转换过程中会有一定的能量损耗，导致输出功率小于输入功率。
此外，我们还发现，当输出电压超过一定范围时，变压器会出现过载现象，导致效率进一步下降。
实验二：直流电源的变换在这个实验中，我们使用了一个直流电源，通过稳压器将其转换为适合交流设备使用的交流电。
稳压器的工作原理是通过调节电阻或晶体管的导通程度来维持输出电压的稳定。
我们通过改变输入电压和负载电流，观察稳压器的输出电压是否能够保持恒定。
实验结果显示，当输入电压发生变化时，稳压器能够自动调节输出电压，使其保持在设定的范围内。
然而，在负载电流发生变化时，稳压器的输出电压会有一定的波动。
这是因为稳压器在调节输出电压时需要消耗额外的能量，而负载电流的变化会影响到这种能量消耗。
实验三：直流到直流的变换在现实生活中，我们经常需要将一个直流电源转换为另一个直流电源，以满足不同设备的需求。
在这个实验中，我们使用了一个DC-DC变换器来实现这种转换。
通过调节变换器的输入和输出电压，我们可以探究其效率和稳定性。
实验结果显示，DC-DC变换器能够高效地将输入电压转换为输出电压，而且在负载电流变化时能够保持输出电压的稳定。
然而，我们也发现，当输入电压超过一定范围时，变换器会出现过载现象，导致效率下降。
第二章电阻电路的等效变换2
讲授板书
1、掌握电压源、电流源的串联和并联；
2、掌握实际电源的两种模型及其等效变换；
3、掌握输入电阻的概念及计算。
1、电压源、电流源的串联和并联
2、输入电阻的概念及计算
实际电源的两种模型及其等效变换
1.组织教学5分钟
3.讲授新课70分钟1）电源的串并联20
2）实际电源的等效变换25 3）输入电阻的计算352.复习旧课5分钟电阻的等效
4.巩固新课5分钟
5.布置作业5分钟
一、学时：2
二、班级：06电气工程（本）/06数控技术（本）
三、教学内容：
[讲授新课]：
第二章电阻电路的等效变换
（电压源、电流源等效变换）
§2－5电压源、电流源的串联和并联
电压源、电流源的串联和并联问题的分析是以电压源和电流源的定义及外特性为基础，结合电路等效的概念进行的。
1.理想电压源的串联和并联
（1）串联
图示为n个电压源的串联，根据KVL得总电压为：
注意：式中u sk的参考方向与u s的参考方向一致时，
u sk在式中取“＋”号，不一致时取“－”号。
根据电路等效的概念，可以用图（b）所示电压为Us的单个电压源等效替代图（a）中的n个串联的电压源。
通过电压源的串联可以得到一个高的输出电压。
（2）并联
（a）（b）
图示为2个电压源的并联，根据KVL得：
上式说明只有电压相等且极性一致的电压源才能并联,此时并联电压源的对外
特性与单个电压源一样，根据电路等效概念，可以用（b）图的单个电压源替代（a）图的电压源并联电路。
注意：
（1）不同值或不同极性的电压源是不允许串联的，否则违反KVL。
（2）电压源并联时，每个电压源中的电流是不确定的。
2．电压源与支路的串、并联等效
（1）串联
图(a)为2个电压源和电阻支路的串联，根据KVL得端口电压、电流关系为：
根据电路等效的概念，图(a)电路可以用图(b)所示电压为u s的单个电压源和电阻为R的单个电阻的串联组合等效替代图(a)，其中
（2）并联
图(a)为电压源和任意元件的并联，设外电路接电阻R，根据KVL和欧姆定律得端口电压、电流为：
即：端口电压、电流只由电压源和外电路决定，与并联的元件无关，对外特性与图(b)所示电压为u s的单个电压源一样。
因此，电压源和任意元件并联就等效为电压源。
3．理想电流源的串联和并联
（1）并联
图为n个电流源的并联，根据KCL
得总电流为：
注意：式中i sk与i s的参考方向一致时，i sk在式中取“＋”号，不一致时取“－”号。
根据电路等效的概念，可以用图(b)所示电流为i s的单个电流源等效替代图(a)中的n个并联的电流源。
通过电流源的并联可以得到一个大的输出电流。
（2）串联
图示为2个电流源的串
联，根据KCL得：
上式说明只有电流相等且输出电流方向一致的电流源才能串联,此时串联电流源的对外特性与单个电流源一样，根据电路等效概念，可以用(b)图的单个电流源替代(a)图的电流源串联电路。
注意：（1）不同值或不同流向的电流源是不允许串联的，否则违反KCL。
（2）电流源串联时，每个电流源上的电压是不确定的。
4．电流源与支路的串、并联等效
1）并联
图(a)为2个电流源和电阻支路的并联，根据KCL得端口电压、电流关系为：
上式说明图(a)电路的对外特性与图(b)所示电流为i s的单个电流源和电阻为R的单个电阻的并联组合一样，因此，图(a)可以用图(b)等效替代，其中
（2）串联
图(a)为电流源和任意元件
的串联，设外电路接电阻R，
根据KVL和欧姆定律得端口电压、电流为：
即：端口电压、电流只由电流源和外电路决定，与串联的元件无关，对外特性与图(b)所示电流为i s的单个电流源一样。
因此，电流源和任意元件串联就等效为电流源。
§2－6实际电压源和电流源的等效变换
图示为实际电压源、实际电流源的模型，它们之间可以进行等效变换。
实际电压源实际电流源
由实际电压源模型得输出电压u和输出电流I
满足关系：
由实际电流源模型得输出电压u和输出电流I
满足关系：
比较以上两式，如令：
则实际电压源和电流源的输出特性将完全相同。
因此，根据电路等效的概念，当上述两式满足时，实际电压源和电流源可以等效变换。
变换的过程为：
电压源变换为电流源：
其中电流源变换为电压源：
其中需要注意的是：
(1)变换关系，即要满足上述参数间的关系，还要满足方向关系：电流源电流方向与电压源电压方向相反。
(2)电源互换是电路等效变换的一种方法。
这种等效是对电源以外部分的电路等效，对电源内部电路是不等效的。
表现为：如图示
开路的电压源中无电流流过R i；开路的电流源可以有电流流过并联电导G i。
电压源短路时，电阻中R i有电流；电流源短路时,并联电导G i中无电流。
(3)理想电压源与理想电流源不能相互转换，因为两者的定义本身是相互矛盾的，不会有相同的VCR。
(4)电源等效互换的方法可以推广应用，如把理想电压源与外电阻的串联等效变换成理想电流源与外电导的并联，同样可把理想电流源与外电阻的并联等效变换为电压源形式。
例2－10：利用电源等效互换简化电路计算图示电路中的电流I。
解：
把图中电流源和电阻的并联组合变换为电压源和电阻的串联组合(注意电压源的极性)
从中解得：
例2－11：利用电源等效互换计算图示电路中的电压
U。
解：把5Ω电阻作为外电路，10V电压源和5Ω
电阻的串联变换为2A电流源和5Ω电阻的并联,6A
电流源和10V电压源的串联等效为6A电流源，如
图所示。
则
例2－12：把图示电路转换成一个电压源和一个电阻的串连组合。
（a）（b）
解：
图a电路的转换过程如下图所示：
图b电路的转换过程如下图所示：
例2－13：计算图示电路中的电流I。
解：利用电源等效变换，把电路依次转换为图（a）和（b）
（a）（b）
因此
例2－14：求图示电路中的电流i1
解：利用电源等效变换，把电路依次转换为图（a）和（b）
（a）（b）
则
由KVL得：
从中解得：
本题的求解说明：受控源和独立源一样可以进行电源转换；但转换过程中要特别注意不要把受控源的控制量变换掉了。
例2－15：把图示电路转换成一个电压源和一个电阻的串连。
解：利用电源等效变换，把电路转换为图(a)，
根据KVL得端口电压和电流关系为：
因此得等效电路如图(b)所示。
(a)(b)
§2－7输入电阻
1.定义
对于一个不含独立源的一端口电路，不论内部如何复杂，其端口电压和端口电流成正比，定义这个比值为一端口电路的输入电阻（如图示）。
输入电阻：
2.计算方法
根据输入电阻的定义，可得如下计算方法：
（1）如果一端口内部仅含电阻，则应用电阻的串、并联和D—Y变换等方法求它的等效电阻，输入电阻等于等效电阻；
（2）对含有受控源和电阻的两端电路，应用在端口加电源的方法求输入电阻：加电压源，求得电流；或加电流源，求电压，然后计算电压和电流的比值得输入电阻，这种计算方法称为电压、电流法。
需要指出的是：
（1）对含有独立电源的一端口电路，求输入电阻时，要先把独立源置零：电压源短路，电流源断路。
（2）应用电压、电流法时，端口电压、电流的参考方向对两端电路来说是关联的。
例2－16：计算下例一端口电路的输入电阻。
解：图示为一有源电阻网络，先把独立源置零：电压源短路；电流源断路，如图示得到一纯电阻电路，
应用电阻的串
并联关系，求
得输入电阻为：
例2－17：计算图示含有受控源的一端口电路的输入电阻。
解：因为电路中有受控源，求输入电阻时，先把独立源置零，然后在端口外加电压源，如图示，
由KCL和KVL得：
输入电阻为端口电压和电流的比值：
例2－18：计算图示含有受控源的一端口电路的输入电阻。
解：在电路端口外加电流源，如图示，
由图知：
由KCL和KVL得：
则Rin=u/i=27.5i1/2.5i1=11Ω
四、预习内容电阻电路的一般分析
五、作业。
