初中九年级(初三)物理四、电压源与电流源(理想电流源与理想电压源)的串、并、和混联

us3Iu2-1-7s1s2s3us=us1=us2us22-1-8Is22-1-9Is1Is2IIs12-1-10第1页ususIs电流源串联Is2uIs

四、电压源与电流源（理想电流源与理想电压源）的串、并、和混联us3Iu2-1-7s1s2s3us=us1=us2us22-1-8Is22-1-9Is1Is2IIs12-1-10第1页ususIs电流源串联Is2uIs1.电压源的串联，如图2-1-7所示：us1us2

Iu

图电压源串联

计算公式为：u＝u＋u

2.电压源的并联，如图2-1-8所示：只有电压源的电压相等时才成立。

us1

图电压源并联

3.电流源的串联，如图2-1-9所示：只有电流源的电流相等时才成立。isis1is2

Is1

图4.电流源的并联，如图2-1-10所示：公式为：Is5.电流源和电压源的串联，如图2-1-11所示：

I

u

图电流源并联共4页

us2Iu2-1-11Ius网UOC=USRsa际

源（ｂ）实际电压源模型共4页Is3电流源和电压源串联uusIaU=US-RSI电b（ｃ）实际电压源模型的伏安关系Is3usUsUbIUSU

us1us2Iu2-1-11Ius网UOC=USRsa际

源（ｂ）实际电压源模型共4页Is3电流源和电压源串联uusIaU=US-RSI电b（ｃ）实际电压源模型的伏安关系Is3usUsUbIUSU

Iu

网络Iu图

6.电流源和电压源的并联，如图2-1-12所示：

IIs1u

I

u络

图2-1-12电流源和电压源的并联

五、实际电源模型及相互转换我们曾经讨论过的电压源、电流源是理想的、实际上是不存在的。那实际电源是什么样的呢？下面我门作具体讨论。1.实际电压源模型实际电压源与理想电压源的区别在于有无内阻Rs。我们可以用一个理想电压源串一个内阻Rs的形式来表示实际电压源模型。如图2-1-13所示

U

I实

压

（ａ）实际电源图2-1-13实际电压源模型第2页

（2-1-5）IsRs（ｂ）与外电阻相接URs：内阻Rs上分走的电流

Is。因此，实际电源Is共4页IU（ｃ）电流源模型的伏安特性（2-1-6）IIoc=IsRsRUIs=U/Rs

依照图中U和I的参考方向得（2-1-5）IsRs（ｂ）与外电阻相接URs：内阻Rs上分走的电流

Is。因此，实际电源Is共4页IU（ｃ）电流源模型的伏安特性（2-1-6）IIoc=IsRsRUIs=U/RsUUSRSI由式（2-1-5）得到图2-1-13（c）实际电压源模型的伏安关系。该模型用US和Rs两个参数来表征。其中US为电源的开路Uoc。从式（2-1-5）可知，电源的内阻Rs越小，实际电压源就越接近理想电压源，即U越接近US。2.实际电流源模型实际电流源与理想电流源的差别也在于有无内阻Rs，我们也可以用一个理想电流源并一个内阻Rs的形式来表示实际的电流源，即实际电流源模型。如图2-1-14所示：

IIs

IS

U

（ａ）电流源模型图2-1-14实际电流源模型若实际的电流源与外电阻相接后如图2-1-14（b）可得外电流IIsIs：电源产生的定值电流URs由式（2-1-6）可得：实际电流源模型的伏安特性曲线，又知端电压U越高，则内阻分流越大，输出的电流越小。显然实际电流源的短路电流等于定值电流可由它们短路电流Isc以及内阻Rs这两个参数来表征。由上式可知，实际电源的内阻越大，内部分流作用越小，实际电流源就越接近于理想电流源，即I接近Is。3.实际电压源与实际电流源的互换依据等效电路的概念，以上两种模型可以等效互换。对外电路来说，任何一个有内阻的电源都可以用电压源或电流源表示。因此只要实际电源对外电路的影响相同，我们就认为两种实际电源等效。对外电路的影响表现在外电压和外电流上。换句话说，两种模型要等效，它们的伏安特性就要完全相同。下面以实际电压源转换成实际电流源为例说明其等效原理。

第3页

AIsB（b）（2-1-7）IUSURsRsURsUSRs

不变共4页IRsAIsB（b）（2-1-7）IUSURsRsURsUSRs

不变共4页IRs（2-1-8）（219）

（2110）AU

RsUUS

B

（a）图2-1-15电源的等效变换

由KVL和OL可得图2-1-15外电路伏安特性：UUsIRs将上式两端同除以内阻Rs可得：UUSRsRs在进行依次变换得：

I

Is

由此伏安特性关系可得并联结构的电路图2-1-15（b）故图2-1-15（a）和（b）是反映同一实际电源的两种电源模型。伏安特性相同，所以实际电压源与实际电流源可相互等效