电压源与电流源的等效变换的两个条件

电压源和电流源等效变换的条件
嘿，咱今天就来聊聊电压源和电流源等效变换的条件哈！这可真是个有点特别的玩意儿呢。

你想想看，电压源就像是一个稳定输出电压的大力士，不管后面接啥，它都稳稳地提供那个电压。

而电流源呢，就像个执着的家伙，非要按照它的设定输出电流。

那它们要怎么才能互相转换呢？这就有条件啦！首先呢，它们得“脾气相投”呀，就是说它们对外表现出来的效果得差不多。

就好比你去参加个聚会，得跟那里的氛围合得来才能玩得开心嘛。

然后呢，它们的参数得合适。

这就像是你找朋友，得性格合得来，兴趣爱好也得有点搭边才行呀。

要是参数不对，那可就没法愉快地转换啦，就像你跟一个完全聊不来的人硬凑在一起，多别扭呀。

其实啊，这电压源和电流源的等效变换就像是一场有趣的魔术。

有时候你看着它变来变去，还挺神奇的呢！但这可不是随便变的哦，得符合条件才行。

咱可不能瞎捣鼓，不然就像没头苍蝇一样乱撞啦。

得好好研究研究这些条件，才能让它们乖乖听话，完成漂亮的转换。

哎呀，说了这么多，总结起来就是，电压源和电流源等效变换得有合适的条件，就像我们做事情得有条有理一样。

不然可就乱套咯！
哈哈，怎么样，是不是对这个电压源和电流源等效变换的条件有了更深刻的理解呀？咱这就像是唠家常一样把这个事儿给唠明白了，希望你也能觉得有趣又好懂呀！下次再遇到它们，可就知道该怎么对付啦！。

实验一 电压源与电流源的等效变换一、实验目的1. 掌握电源外特性的测试方法。

2. 验证电压源与电流源等效变换的条件。

二、原理说明1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具有很小的内阻。

故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变。

其外特性曲线，即其伏安特性曲线U ＝f(I)是一条平行于I 轴的直线。

一个恒流源在实用中，在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源，即其输出电流不随负载两端的电压（亦即负载的电阻值）而变。

2. 一个实际的电压源（或电流源）， 其端电压（或输出电流）不可能不随负载而变，因它具有一定的内阻值。

故在实验中，用一个小阻值的电阻（或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或并联）来摸拟一个实际的电压源（或电流源）。

3. 一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。

若视为电压源，则可用一个理想的电压源Us 与一个电阻Ro 相串联的组合来表示；若视为电流源，则可用一个理想电流源Is 与一电导g o 相并联的给合来表示。

如果有两个电源，他们能向同样大小的电阻供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。

一个电压源与一个电流源等效变换的条件为： 电压源变换为电流源：I s ＝U s ／R o ，g o ＝1/R o 电流源变换为电压源：U s ＝I s R o ，R o ＝ 1/ g o 如图1-1所示。

图 1-1LIs=U s /R 0g 0=1/R 0g 0=1/R 0Is U s R 0.=L1. 测定直流稳压电源（理想电压源）与实际电压源的外特性(1) 利用HE-11上的元件和屏上的电流插座，按图1-2接线。

Us 为＋12V 直流稳压电源。

调节R 2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数。

图 1-2 图 1-3 (2) 按图1-3接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源。

调节R 2，令其2. 测定电流源的外特性按图1-4接线，Is 为直流恒流源，调节其输出为10mA ，令R o 分别为1K Ω和∞（即接入和断开），调节电位器R L （从0至1K Ω），测出这两种情况下的电压表和电流表的读数。

电压源和电流源是电路中常见的两种信号源。

等效变换是指将一个电路中的电压源转换为等效的电流源，或将一个电路中的电流源转换为等效的电压源。

下面是电压源和电流源等效变换的条件：
电压源转换为电流源的条件：
在电压源的两个端口之间串联一个合适的电阻。

确保串联电阻的阻值足够大，使得在电压源的两个端口上产生的电压降可以忽略不计。

电压源的内部电阻（如果存在）应足够小，以确保大部分电压都能通过串联电阻传递给负载。

电流源转换为电压源的条件：
在电流源的两个端口之间并联一个合适的电阻。

确保并联电阻的阻值足够大，使得通过并联电阻的电流可以忽略不计。

电流源的内部电阻（如果存在）应足够大，以确保大部分电流都能通过并联电阻传递给负载。

需要注意的是，等效变换只在某些特定条件下成立，而在其他情况下可能不适用。

此外，等效变换只适用于线性电路，对于非线性电路不适用。

通过电压源和电流源的等效变换，可以更方便地分析和计算电路。

这种等效变换常用于电路分析和设计中，以便更好地理解电路行为和性能。

实际电流源和实际电压源的等效变换条件一、引言在电路中，实际电流源和实际电压源是两个常见的电源类型，它们在电路设计和分析中起着重要的作用。

实际电流源是指能够输出稳定电流的电源，而实际电压源则是能够输出稳定电压的电源。

在一些情况下，我们需要将一个实际电流源转化为一个等效的电压源，或者将一个实际电压源转化为一个等效的电流源。

本文将探讨实际电流源和实际电压源之间的等效变换条件。

二、实际电流源和实际电压源的定义2.1 实际电流源实际电流源是一种能够提供稳定电流的电源，它的输出电流不受外部负载的影响。

实际电流源的符号为I，单位为安培（A）。

实际电流源可以被表示为一个理想电流源和一个内部电阻的串联组合。

2.2 实际电压源实际电压源是一种能够提供稳定电压的电源，它的输出电压不受外部负载的影响。

实际电压源的符号为V，单位为伏特（V）。

实际电压源可以被表示为一个理想电压源和一个内部电阻的并联组合。

三、实际电流源和实际电压源的等效变换3.1 将实际电流源转化为实际电压源的条件将一个实际电流源转化为一个等效的电压源需要满足以下条件：1.内部电阻为零：需要假设实际电流源的内部电阻为零，这样才能保证等效电压源的输出电压与实际电流源的输出电压一致。

2.稳定电流输出：需要保证等效电压源的输出电流稳定，不受外部负载的影响。

3.输出电压与负载之间的关系：需要建立实际电流源输出电流和等效电压源输出电压之间的关系，一般通过Ohm’s Law来描述。

3.2 将实际电压源转化为实际电流源的条件将一个实际电压源转化为一个等效的电流源需要满足以下条件：1.内部电阻趋于无穷大：需要假设实际电压源的内部电阻趋于无穷大，这样才能保证等效电流源的输出电流与实际电压源的输出电流一致。

2.稳定电压输出：需要保证等效电流源的输出电压稳定，不受外部负载的影响。

3.输出电流与负载之间的关系：需要建立实际电压源输出电压和等效电流源输出电流之间的关系，一般通过Ohm’s Law来描述。

1．5电压源和电流源的等效变换实际使用的电源，按其外特性，可分为电压源和电流源。

当一个电压源和一个电流源能够为同一个负载提供相同的电压、电流和功率时，这两个电源对该负载来说是等效的，可以互相置换，这种置换称为等效变换。

下面来讨论电压源和电流源的等效变换。

1．5．1 电压源在电路分析课程中，将能够向外电路提供电压的器件称为电压源。

如，电池，发电机等均是电压源。

在物理学中，电池表示成电动势E和内阻R相串联的电路模型，电池是一个典型的电压源，所以，电压源也可表示成电动势和内阻相串联的电路模型。

为了利用KVL的方便，对电压源特性进行标定时，通常不使用电动势E，而改用电压源所能输出的恒压值US，如图1-30（a）所示虚线框内部的电路。

图中电压源旁的箭头为US的参考方向。

注意： US 和E是不同性质的两个物理量，US是描述电压源所能输出的恒值电压，该值的大小与E相等，设定的参考方向与E相反。

当电压源与负载电阻RL相连时，根据KVL可得描述电压源外特性的函数式。

描述理想化电压源外特性的函数式是（1-57）由式1-57可见，理想化电压源的外特性曲线是直线，如图1-30（b）所示，图1-30（b）又称为电压源伏（U）-安（A）特性曲线。

图1-30（b）纵轴上的点，为电压源输出电流等于0的情况，相当于电压源处在开路的状态下。

当电压源开路时，电压源的输出电压U就等于US ，所以，US的值等于电压源的开路电压。

图1=30（b）横轴上的点，为电压源输出电压等于0的情况，相当于电压源处在短路的状态下（实际上这是不允许的），电压源输出电流为IS ，所以，IS称为短路电流。

计算短路电流的表达式为（1-58）U=f（I）曲线的斜率为R0，R越小，斜率越小，直线越平坦。

当R=0时，电源外特性曲线是一条平行与I轴的直线。

具有这种外特性曲线的电压源输出电压保持恒定值US，这种电压源称为理想电压源，简称恒压源。

将图1-30（a）虚线框内部电路的电阻R去掉，剩下的电路就是恒压源电路的模型。

电路实验报告-电压源和电流源的等效变换-20210221 《电路与模电》实验报告实验题目：电压源与电流源的等效变换姓名：学号：实验时间：实验地点：指导老师：班级：装订线一、实验目的1. 掌握电源外特性的测试方法。

2. 验证电压源与电流源等效变换的条件。

二、实验原理1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内，其内阻很小。

故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即认为输出电压不随负载电流而变，其伏安特性V＝f(I)是一条平行于I轴的直线。

同样，一个实际的恒流源在实用中，在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源。

2. 一个实际的电压源（或电流源），其端电压（或输出电流）不可能不随负载而变，因它具有一定的内阻值。

故在实验中，用一个小阻值的电阻与稳压源相串联来摸拟一个实际的电压源，用一个大电阻与恒流源并联来模拟实际的电流源。

3. 一个实际的电源，就其外部特性而言，即可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。

若视为电压源，则可用一个理想的电压源ES与一个电阻R0相串联的组合来表示；若视为电流源，则可用一个理想电流源IS与一电导g0相并联的组合来表示。

若它们能向同样的负载提供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，它们具有相同的外特性。

一个电压源与一个电流源等效变换的条件为: 图3－1 电压源与电流源的等效变换IS?USR0,g0?1R0,或US?ISR0,R0?1g0IIS=US/R0,g0＝1/R0IRLUS=ISR0,R0＝1/g0+US_R0 U+IS_g0URL三、实验内容1. 测定直流稳压电源与电压源的外特性(1) 按图3－2接线，US为＋6V直流稳压电源，R1=200Ω，R2=470Ω。

调节R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数于表3－1。

图3－2 直流稳压电源的外特性测量表3－1 直流稳压电源的外特性测量数据R2 U I ∞ 500 400 300 200 100 0 I+mA_+US_6VR1V200ΩR2470Ω电流单位：电压单位：电阻单位：Ω(2) 按图3－3接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源，调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的数据于3－2。

实验4电压源与电流源及其等效转换1实验目的（1）了解理想电流源与理想电压源的外特性。

（2）验证电压源与电流源互相进行等效转换的条件。

2实验原理1理想电源理想电源有理想电压源和理想电流源两种。

（1)理想电压源接上负载后，当负载变化时其电压源输出电压保持不变。

（2)理想电流源接上负载后，当负载电阻变化时，该电流源供出的电流保持不变。

它们的电路图符号及其特性见图4.5-1。

（3)在工程实际上，绝对的理想电源是不存在的，但有一些电源其外特性与理想电源极为接近，如在电子技术中，通常采用的晶体管电流源与电压源。

因为用电子学的方法，可以使晶体管电压源的串联等效内阻极小，一般为10-3Ω以下，晶体管电流源并联等效内电导也极小，一般10-3Ω为以下。

因此，可以近似地将其视为理想电源。

2实际电源一个实际电源，就其外部特性而言，即可以看成是电压源，又可以看成是电流源。

(1)实际电压源用一个理想电压源Es与一电阻R0串联组合来表示。

(2)实际电流源用一个理想电流源I S与一电导G0并联的组合来表示。

图4.5-2和图4.5-3方框内部分是一个实际的电压源与一个实际的电流源，它们向同样大小的负载供出同样大小的电流I，而电源的端电压U也相等，那么这个电压源和电流源是等效的，即电压源与其等效电流源有相同的外特性。

3电压源与电流源相互进行等效转换的条件Is=Es/R0 G0=1/R0 或 Es=Is/G0 R0=1/G04实验内容及步骤1）测量理想电流源的外特性当负载电阻在一定的范围内变化时（注意必须使电流源两端的电压不超出额定值），电流基本不变，即可将其视为理想电流源。

(1)将一可变电阻R接至稳流源的输出端上，串联接入直流电流表，并联接入直流电压表，即接成图4.5-4的实验电路。

(2)首先置可变电阻R=0，调节直流电流源，使其输出电流I=50mA，测出此时电流源的端电压U和输出电流I记入表4.5-1。

(3)改变电阻电阻R，每改变R值记下U和I，但应使Rmax*I≤20V，此时数据记入表4.5-1，即可得至理想电流源的外特性。