电压源和电流源的等效变换方法

当两个实际电源对外电路的影响完全一样时，则称这两个实际电源对外电路是等效的，它们之间便可以进行等效变换，如图2-24所示。

在图2-24a中，有

U_ab=U_s-IR_s （2-17）

在图2-24b中，有

U_ab=I_sR_i-IR_i （2-18）

将式（2-17）和式（2-18）进行对比，如果满足条件U_s=I_sR_i，R_s=R_i，则两种电源模型对外电路是等效的。所以，实际电压源模型与实际电流源模型之间等效变换的条件为

图2-24 实际电源两种模型的等效变换

a）实际电压源 b）实际电流源

在对两种电源模型进行等效变换时应注意以下几点。

1）两种电源模型之间的等效变换只是对外电路等效，电源内部是不等效的。

2）等效变换后，电压源的方向和电流源的方向在变换前后应保持一致。

3）R_s（或R_i）不一定特指电源内阻，与电压源串联或电流源并联的组合都可以进行等效变换。

4）理想电压源和理想电流源之间不能进行等效变换。

【例2-8】电路如图2-25a所示，将其等效变换为一个实际电压源的电路模型。

图2-25 例2-8图

解 图2-25a为两个实际电压源并联。首先将两个实际电压源分别等效成电流源，如图2-25b所示，其中，。(www.xing528.com)

然后两个电流源并联，等效成一个电流源如图2-25c所示，其中I_s=5-0.2=4.8A，R0。

将图2-25c电流源等效变换成实际电压源，其中U_s=I_s×R₀=4.8×1.67=8V，R_s=R₀=1.67Ω。

【思考与练习】

1）实际电源的两种模型是____和____，它们之间极性等效变换的条件是____或____且____。

2）实际电压源和实际电流之间的等效变换，只是对____电路等效，电源内部是不等效的。

3）将图2-26所示电路化简为电压源和电阻的串联组合。

4）电路如图2-27所示，已知电压U_s1=10V，U_s2=4V，电流I_s1=5A，I_s2=2A，电阻R₁=R₄=5Ω，R₂=R₃=2Ω，试将电压源等效变换为电流源；电流源等效变换为电压源。

图 2-26

图 2-27

5）已知U_s1=4V，I_s2=2A，R₂=1.2Ω，试等效化简图2-28所示电路。

图 2-28

6）电路如图2-29所示，已知U_s1=10V，I_s1=15A，I_s2=5A，R=30Ω，R₂=20Ω，求电流I。

7）电路如图2-30所示，试用电压源与电流源等效变换的方法，计算2Ω电阻中流过的电流I。

图 2-29

图 2-30