電源的等效變換

前面所分享的文章出現(xiàn)的電流源稱為理想電源，因為它沒有任何內(nèi)阻。在現(xiàn)實中，所有電源，無論是電壓源還是電流源，都有一些內(nèi)阻，如圖1所示。

對于電壓源，如果 R s =∞Ω，或如果它和串聯(lián)的電阻相比非常小，可以忽略不計的話，那么我們就有了一個“理想的”電壓源。

對于電流源，由于電阻R p ，是并聯(lián)的，如果 R p =∞Ω，或者如果它和任何并聯(lián)電阻元件相比足夠大，可以忽略不計的話，那么我們就有了一個“理想的”電流源。

然而，不幸的是，理想的電源不能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一形式。也就是說，電壓源不能被轉(zhuǎn)換為電流源，反之亦然。

如果存在內(nèi)阻，如果圖1a 中的電壓源和圖1b中的電源等效，那么對于每種電源，當(dāng)連接任何相同的負載時，例如R L ，負載將會得到相同的電流、電壓和功率。

換句話說，如果將電源封閉在一個盒子中，負載RL將不會知道它被連接到哪種電源上。

這種等效是根據(jù)圖2中的公式建立起來的。首先注意在每種結(jié)構(gòu)中的電阻值是相同的，這是一個優(yōu)點。對于等效的電壓源，E=IR p ;對于等效的電流源I=E/R ~p~ 。

有一個結(jié)論是非常重要的，那就是:一個電流源和一個電壓源之間的等效只是對它們的外部端子而言，它們的內(nèi)部特性可能是非常不同的。

圖1

圖2

例1.對于圖3所示的電路

a.計算電流I L 。

b.將電壓源轉(zhuǎn)換為電流源

c.使用b中得到的電流源，計算流過負載電阻的電流，將結(jié)果與a中結(jié)果對比。

圖3

圖4

解.

a.由歐姆定律得:

b.由歐姆定律得:

加有負載的等效電源如圖4所示。

c.使用分流定律得：

在電壓源和等效電流源分別作用時，電流IL是相同的，因此，兩個電源是等效的。