一句话: 任何实际电源都可以等效成两种模型——电压源串内阻、电流源并内阻。两者可以互相转换,内阻值不变。含多个电源的复杂电路,先统一成一种模型再化简。
适合谁读:学到电源等效变换,公式背下来了但"为什么要来回变"没想通的电路初学者。
理想电源 vs 实际电源
理想电压源——电压永远是 5V,不管你抽多少电流。现实里电池抽 2A 时电压会比抽 0.1A 时低——因为有内阻。
理想电流源——电流永远是 1A,不管接多大负载。现实里 LED 恒流源也有电压上限——超出就恒不住了。
理想源不存在。实际电源 = 理想源 + 内阻。
两种模型
| 电压源模型 | 电流源模型 | |
|---|---|---|
| 结构 | 理想电压源 Us串联内阻 Rs | 理想电流源 Is并联内阻 Rs |
| 开路时 | 端电压 = Us | 端电压 = Is × Rs |
| 短路时 | 电流 = Us / Rs | 电流 = Is |
两者的内阻 Rs 是同一个值。Is = Us / Rs。
怎么互换
电压源模型 → 电流源模型: Is = Us / Rs,内阻从串联改并联 电流源模型 → 电压源模型: Us = Is × Rs,内阻从并联改串联内阻值不变,变的只是串并联位置。就像同一个水桶可以从上面接(串联)也可以从下面接(并联)——桶还是那个桶。
受控源也能这样转,控制量保持不变。
什么时候用
含多个电源的电路——两个电压源混一个电流源,方向不一样,串并联关系看不清。把所有电源转成同一种模型——全转电压源或全转电流源——整个电路的结构变清楚,串并联能正常画出来了。
不是闲得来回变——是为了让电路回到能化简的形态。
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