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特点：①任一时刻输出电流与其端电压无关；②输出电压的大小取决于外电路负载电阻的大小。
（二）实际电源的模型实际电源有内电阻，用理想电源元件和理想电阻元件的组合，表征实际电源的特性。
(1)电压源模型①图形符号：恒压源US与内电阻R0串联组合如图(a)。
②外特性：电压源输出电压与输出电流的关系为U＝US－IR0当电源开路时，I＝0，输出电压U＝Us；当电源短路时，U＝0，输出电流I＝Us/R0；当R0→0时，U→Us，电压源→恒压源，其外特性曲线如图(b)。
(2)电流源模型①图形符号：恒流源Is与内电阻R0并联组合如图(c)。
②外特性：电流源输出电流与输出电压的关系为I＝IS－U R0当电源开路时，I＝0，输出电压U＝IsR0；当电源短路时，U＝0，输出电流I＝Is；当R0→∞时，I→IS，电流源→恒流源。
其外特性曲线如图(d)。
（三）电压源和电流源的等效变换一个实际电源可建立电压源和电流源两种电源模型，对同一负载而言这两种模型应具有相同的外特性，即有相同的输出电压和输出电流，根据电压源和电流源的外特性表达式可得：IS＝USR0或US＝ISR0教学课题中讲授法让学生探讨两种电源如何转换即两种电源模型对外电路而言是等效的，可以互相变换，可用图(e)示意。
二、解题步骤1．首先确定外支路。
2．对外支路以外的其余电路，运用电压源与电流源等效互换的方法交替地进行变换，最终要变换成一个简单的电路。
3．利用简单电路的规律求出外支路的电流。
4．若待求支路不是外支路的，再运用KCL、KVL等，求出待求支路的电流。
三、注意点1．等效变换前后电压源的电动势方向与恒流源的方向要一致。
2．凡是串联的电源，在变换时，电流源应转换成电压源，再运用电压源串联的方法解决。
3．凡是并联的电源，在变换时，电压源应转换成电流源，再运用电流源并联的方法解决。
4．与恒压源并联的任何元件在等效变换时都可以去掉，并且看成断路。
5．与恒流源串联的任何元件在等效变换时都可以去掉，并且用一根短路线来代替。
第二章电阻电路分析重点1．电阻的等效变换；2．电源的等效变换。
3．KCL和KVL独立方程数的概念；4．支路法、网孔法、节点法等复杂电路的方程法；5．叠加定理；6．戴维宁定理和诺顿定理；7．最大功率传输定理。
难点1．理解电阻的串联与并联；2．对称电路；3．星形连接与三角形连接的等效变换计算公式；4．电流源与电压源等效变换时方向的判定。
5．独立回路的确定；6．含独立电源的结点电压方程和回路电流方程的列写；7．各电路定理的应用条件；8、正确作出戴维南定理的等效电路。
2 . 1 电阻的串联和并联一、等效变换一个二端网络的端口电压电流关系和另一个二端网络的端口电压电流关系相同，这两个二端网络叫做等效网络。
一个内部没有独立源的电阻性二端网络，总有一个电阻元件与之等效，这个电阻元件的电阻值等于该网络关联参考方向下端口电压与端口电流的比值，叫做该网络的等效电阻或输人电阻，用Ri表示，Ri也叫总电阻。
二、电阻的串联成串相连，中间没有分支的一些二端元件叫串联的元件。
主要特点：串联电阻的电流相等，这个二端网络的端口电压等于各电阻电压之和。
等效电阻为：三、电阻的并联两个端钮分别连在一起的一些二端元件叫并联的元件。
主要特点：并联电阻的电压相等，这个二端网络的端口电流等于各个电阻电流之和。
等效电阻为：四、电阻的混联混联电阻是指串联电阻和并联电阻组合成的二端网络。
分析混联电阻的一般步骤如下：1）计算各串联电阻、并联电阻的等效电阻，再计算总的等效电阻。
2）由端口激励计算端口响应。
3）根据串联电阻的分压关系、并联电阻的分流关系逐步算出各部分的电压、电流。
2 . 2 电阻的Y连接和Δ连接及其等效变换一、电阻的Y连接和Δ连接有两种最简单的电阻网络。
一种如下图（a），三个电阻Ra 、Rb 、Rc的一端连在一起，另一端分别为网络的三个端钮 a 、b 、c，这种三端网络叫做电阻的星形联接，也叫Y 联接。
另一种如图( b ) ，三个电阻Rab 、Rbc、Rca 接成一个回路，而三个联接点就是网络的三个端钮，这种网络叫做电阻的三角形联接，也叫△联接。
电路课程设计报告电气短学期课程设计电源的等效变换一．目的及要求：（1）自己设计一含源单口网络电路（包括参数的选择）（2）验证戴维南定理和诺顿定理的正确性。
（3）自制表格将测量数据填入，并画出伏安特性曲线。
（4）对仿真结果进行分析、讨论。
二．实验原理图1-1含源单口网络电路如图１－１所示，原电路由２个２０Ω的电阻串联再与１个４０Ω的电阻并联组成。
那么，等效电阻由叠加定理得Ｒ０＝４０×（２０＋２０）／（４０＋２０＋２０）＝２０Ω，戴维南等效电路的等效电压ＵＯＣ＝【４０／（20+20+40）】×12=6v。
诺顿等效电路的等效电流IＳＣ＝ＵＯＣ／Ｒ０＝０．３Ａ。
1.戴维南定理任何一个含独立电源的线性电阻单口网络，就端口特性而言，总可以等效为一个电压源与电阻串联的单口网路。
此电压源的电压等于单口网络在外部开路时的开路电压；其电阻等于单口网络中全部独立电源为零值时所得单口网络的等效电阻R0。
2.诺顿定理任何一个含独立电源的线性电阻单口网络，就端口特性而言，总可以等效为一个电流源与电阻并联的单口网路。
此电压源的电压等于单口网络在外部开路时的开路电压；其电阻等于单口网络中全部独立电源为零值时所得单口网络的等效电阻R0。
三．实验内容与步骤1.测量含源单口网络端口处的伏安特性在图示实验电路上，如图2-１，用伏特表和毫安表测量单口网络端口处的伏安特性。
将负载电阻R左旋至最大位置，读取电流的初始值和电压值，依次改变电阻R阻值，电流每隔1mA测量1个电压值，共测7组数据，记录到表2中。
图２-2含源单口网络电路伏安特性曲线图2.验证戴维南定理首先搭建戴维南等效电路，如图3-１所示，其中R 0为等效电阻之值，U OC 为等效电压。
仿照实验步骤1的方法测量戴维南等效电路端口处的伏安特性，并记录到表３中。
从而对戴维南定理进行验证图3-1I （mA ）图2-1U OC ＝６ｖ Ｒ０＝２０Ω图3-2戴维南等效电路伏安特性曲线图I（mA）分析：经过对戴维南等效电路端口处伏安特性的测量，可以发现测量数据与含源单口网络的试验数据几乎一致，二者伏安特性曲线一致。
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。
电源等效代换课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电源等效代换的概念，掌握电路中电源的等效变换方法。
2. 学生能运用等效电源理论，对给定电路进行分析，求解电路参数。
3. 学生了解电源等效代换在实际电路中的应用，如变压器、电源适配器等。
技能目标：1. 学生能够独立完成简单电路的电源等效代换，提高电路分析能力。
2. 学生通过实际操作，学会使用仪器进行电源等效变换实验，培养动手能力。
3. 学生能够运用所学知识解决实际电路问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对电子技术的兴趣，激发探索精神。
2. 学生通过小组合作完成实验，培养团队协作能力和沟通能力。
3. 学生了解电源等效代换在节能、环保等方面的意义，增强社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程属于电子技术基础课程，以理论教学和实验操作相结合的方式进行。
2. 学生特点：学生为高中生，具备一定的物理基础和电路知识，对电子技术有一定兴趣。
3. 教学要求：注重理论与实践相结合，关注学生动手能力和问题解决能力的培养。
二、教学内容1. 理论部分：- 电源等效代换的概念与原理- 电源等效代换的分类及适用条件- 等效电源变换方法：串联、并联、串并联混合变换- 电路参数的求解方法：欧姆定律、基尔霍夫定律- 电源等效代换在实际电路中的应用案例分析2. 实践部分：- 实验一：简单电路的电源等效代换操作- 实验二：使用仪器进行电源等效变换实验- 实验三：实际电路问题解决与分析3. 教学大纲安排与进度：- 第一章：电源等效代换概念与原理（2课时）- 第二章：电源等效代换分类及变换方法（2课时）- 第三章：电路参数求解方法（2课时）- 第四章：电源等效代换应用案例分析（2课时）- 实践部分：共6课时，每项实验2课时4. 教材章节与内容关联：- 教材第XX章：电源等效代换基本概念与原理- 教材第XX章：电路分析方法及电源等效变换- 教材第XX章：实际电路中的应用案例分析教学内容注重科学性和系统性，结合理论与实践，使学生掌握电源等效代换的基本知识和技能。
§2.3 电源的串并联及含源支路的化简一、理想电源的串联和并联多个理想电源串联和并联时，可以将它们合并简化为一个电源，这样的简化对分析电路是有帮助的。
1. 电压源有一个值得注意的事实是，多个理想电压源并联后，形成有完全由理想电压源组成的回路，每一电源中的电流是不能确定的，因为由它们组成的回路中的电阻为零。
例上图中两个电压源组成的回路中可以有任何的回路电流，而不影响电路中的电压。
实际的电压源，都有一定的不为零的串联电阻，这样的电压源在并联后电源中的电流是确定的。
②多个理想电流源只有在各个电流源的电流相等时才能串联，串联后的等效电流源电流仍为串联前的电流源电流。
i abba21212121//R R R R R R R I I I S S S +==-=推广：以上所述的电压源模型可推广理想电压源与任一电阻串联的形式，电流源模型亦可推广为理想电流源与任一1bab5ab a babab必须强调: 这种等效指的是外部性能的等效。
即对a 、b 端babS =I S3-2R μU 1KVL ： 01211=+---I R U U U S S0)(1212311=+----I R U R I U U S S μ∵ 111I R U -=∴ 0)(121123111=+-+--I R I R R I U I R S S μ021********=+⨯⨯-⨯--⨯I I I71+=I (A)在原图中对节点a 列KCL 方程： 0321=+--S I I I0372=+--I∴ 42-=I (A)§2.4 输入电阻和等效电阻从电路或网络向外引出的一对端子叫一个端口。
一端口网络（或二端网络）──一个网络具有两个引出端子与外电路相联，（不管其内部结构多么复杂）这样的网络叫二端网络。
由广义KCL ，从一个端子流出的电流一定等于从另一个=I S3R 2-μU 1端子流入的电流。
u当一端口的内部含有电阻和受控源时，它的输入电阻或等效电阻的计算，一般采用外加电源法，在下例中说明。
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R in = u/i=27.5i1/2.5 i1 = 11Ω
四、预习内容电阻电路的一般分析
五、作业。
