源转换

源转换方法用于电路简化以通过将独立电流源转换为独立电压源,反之亦然来修改复电路。为了分析电路,我们可以通过使用这些变换来应用简单的电压和电流分频器技术。该源转换方法还可用于将来自Vinin的电路转换为诺顿等效的电路。让我们简要了解这些源转换方法。

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实际电压源

理想电压源是指提供不依赖于流过它的电流的终端电压的器件。但这种理想的来源实际上并不存在。假设一个电池在没有负载或没有电流流过时产生12V电压,那么当有负载电流流过时,电池产生的电压小于12V。这些电源称为实用电压源。然而,只要从负载中获得的功率或电流小,这些实际电源就代表理想的电压源。

实用电压源的V-I特性

实用电压源的V-I特性

因此,通过具有串联电阻的理想电压源获得的设备(实用电压源)的真实模型。该系列电阻类似于当前流过它时器件中的电压降。串联电阻称为电压源的内阻。这并不意味着我们可以在每个实用的源设备内找到这种布置,而是仅表示占载荷电流的增加的终端电压的降低。

实用电压源,内部电阻与源串联连接

具有内阻的实用电压源

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实用电流源

与理想的电压源类似,也不存在理想的电流源,因为没有设备或源,其源于与连接端子上的连接负载电阻无关或无关的恒定电流。但是,如果负载电压很小,则实际电流源中的负载电流和理想电流源的电流相等。因此,实际模型或实际电流源从具有电阻(或内阻)并联的理想电流源获得。这类似,电流在实用电流源中的变化,负载电压变化(或负载电阻的电阻)。

实际电流源

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源转换的概念

考虑具有RL负载电阻的实用电压和电流源。让我们了解电路在负载下的电阻变化的表现方式。

  • 如果负载电阻,RL = 0在实际电压源电路中,那么负载作为一个短路,因此短路电流流过负载。所以VL等于0 (VL = IL * RL

IL = vs / rs

  • 类似于在实际电流源电路中的R1 = 0,负载也表现为短路,因为它更喜欢通过非电阻路径的电流。该负载电流等于源电流,其等于实际电压源电路中的VS / RS的值。

因此,当RL = 0时,= Vs/Rs ............(1)

  • 如果负载电阻RL是无穷大,则两个电路都表现为开路。因此,两个电路中的负载电流为零。在实际电流源电路中跨电阻型的电压降为* rint

Vint =是* Rint

  • 在实际电压源电路中的RS上的电压等于等于实用电流源电路的IS * rint的Vs。

当RL是无限的时,vs = rint ..................(2)

因此,从方程1和2,我们得到

vs = rs *是

Vs = Rint * Is

通过观察上述两个方程,如果两个电源的内阻相同,则这两个电源在电上是等价的。这两个电源是等价的,它们可以产生相同的IL和VL值时,连接到相同的负载电阻。因此,当零负载电阻和无穷大电阻时,这些等效源可以产生相同的短路电流和开路电压值。因此,通过交换内阻,我们可以将它们的特性从电流源转换为电压源,反之亦然。

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电压源到电流源的转换

根据上面的讨论,可以通过互换串联电阻来将电压源转换或转换成电流源,如图所示。

4.电压源到电流源的转换

脚步:

  • 找出电压源的内阻,并使这个电阻与一个电流源并联。
  • 应用欧姆定律确定电流源提供的电流。

在上图中,具有电阻RS的电压源被变换成具有并联电阻Rs的等效电流源。并且通过将简单的欧姆法申请获得此目前的值

是= vs / rs。

例子:

考虑电压为20v,内阻为5欧姆的以下电压源电路。通过放置一个与电流源具有相同值的电阻器,将该电路转换为电流源。该电流源值可由以下参数确定:

= Vs / Rs

= 20/5

= 4安培

下面示出了具有5欧姆的电流4a和并联电阻的等效电流源。

5.电压源转换为电流源的例子

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电流源到电压源的转换

电流源通过串联串联并联电阻而变换成电压源。让我们看看它是如何工作的。

脚步:

  • 找到恒流源的并联电阻,并与电压源串联。
  • 通过施加欧姆法确定电压源的开路电压值。

电流源到电压源的转换

在上图中,通过将电阻Rs与电压源串联置换电阻Rs,电流源转换为电压源,并且将电压源的值计算为,

Vs = Is *Rs

例子:

考虑以下电流源转换的例子,其中电流源为10A,并联电阻为3欧姆。应用简单欧姆定律计算电压源的电压值,则:

vs =是* rs

Vs = 10 * 3

= 30伏特。

因此,该变换的等效电压源包括具有串联电阻3欧姆的电压源30V。

7.电流源对电压源示例的校正

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源转换示例

  • 考虑下面的例子,我们必须通过应用源变换来找到电压Vo。这个电路由电流源和电压源组成。让我们看看如何应用源变换来简化下面的电路。

步骤1

  • 在电路中有两个区域可以进行源变换,因为如图所示,电流源有一个并联电阻,电压源有一个串联电阻。因此,这些配置是应用源转换的必要条件。

步骤2

  • 首先,考虑具有4欧姆的平行电阻的电流源。该电流源可以通过4欧姆系列转换为电压源,电压源和电压源值确定为

Vs = Is * R

= 3 * 4

= 12伏特

考虑当前电流的方向,使电压源中的电压端子也变化如图所示。

步骤3

  • 将上述电压源与串联电阻置于电路中,则得到下图。

步骤4

  • 电阻器4欧姆和2欧姆均均串联,因此总串联电阻为6欧姆,如下所示。

步骤5

  • 同样,12V带串联电阻6欧姆的电压源可以转换为电流源。因此考虑转变它。

步骤6

  • 这个12V电压源与6欧姆电阻组合可以转换为电流源,通过放置6欧姆电阻与电流源并联。电流源中的电流值可确定为

是= vs / r

= 12/6

= 2安培

电流流向如下图所示。

步骤7

  • 在主电路中插入上述电流源,然后我们得到

步骤8

  • 在右边,有一个3欧姆电阻的电压源,所以这可以转化为电流源通过放置一个3欧姆电阻与电流源并联,这个电流源的值计算为

= Vs / Rs

= 12/3

= 4安培

电流源中的电流方向如图所示。

步骤9

  • 在简化电路中插入上述电流源,然后我们得到最终电路

第十步

从上述简化电路看来,电流源是相反的。通过电路的节点电流将是

等于I1 - I2吗

= 4-2

= 2安培

通过分频规则,通过电阻8欧姆的电流是

(1/Ro/ (1/Ro) + (1/R1) + (1/R2))

= 2 * ((1/8) + (1/6) + (1/3))

= 0.4安培

因此,电阻器8欧姆两端的电压是

vo = io * ro

= 0.4 * 8

= 3.2伏特

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一个回应

  1. 有趣,但是我用另一种方法得出了正确答案。

    获取我的三个并行电阻后,我带它们6英寸+ 3inv + 8inv然后反转它。这种阻力我乘以2.我没有收到您列出的当前分频器规则。

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