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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实用电压源

理想的电压源是指提供不依赖于电流通过它的端子电压的设备。但这种理想的来源几乎不会存在。假设电池在没有负载或没有电流流过它时,电池会产生12V,则当负载电流流过它时,电池产生比12V更小的电压。这些来源称为实用电压源。然而,只要从负载汲取的小功率或电流,这些实际源代表了理想的电压源。

V-I特性实用电压源

V-I特性实用电压源

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)。

实用电流源

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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,R1 = 0在实际电压源电路中,则负载用作短路,因此短路电流流过负载。因此,VL为零(VL = IL * RL)和IL将是

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,是= 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,等式1和2,我们得到了

vs = rs *是

vs = rint *是

通过观察到上述两个等式,如果两个源的内阻相同,则两个源是电量的。这两个来源是等效的,它们可以在连接到相同负载电阻时产生相同的IL和VL值。因此,当分别为零负载电阻和无穷性电阻时,这些等效源可以产生短路电流和开路电压的相同值。因此,通过互换内部电阻,我们可以将它们的性质从电流源转换为电压源,反之亦然。

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将电压源转换为电流源

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.将电压源转换为电流源

脚步:

  • 找到电压源的内部电阻,并与电流源并联保持该电阻。
  • 通过应用欧姆法确定电流源提供的当前流程。

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:

考虑下面的电压源电路,电压为20V,内部电阻为5欧姆。通过用电流源放置相同值的电阻,该电路将该电路变换到电流源中。该电流源值可以通过,

是= 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.将电压源连接到电流源示例

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将电流源转换为电压源

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。

电流源转换到电压源

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 =是* rs

例子:

考虑下面的示例,用于电流源变换,其中电流源为10A,其平行电阻为3欧姆。为了计算电压源的电压值,应用简单的欧姆法,然后,

vs =是* rs

vs = 10 * 3

= 30伏。

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

  • 考虑以下示例,在其中我们必须通过应用源转换来找到电压VO。该电路包括电流和电压源。让我们了解我们如何应用源转换以简化以下电路。

步骤1

  • 在电路中,有两个区域可以应用源变换,因为电流源具有并联电阻器,电压源具有串联电阻,如图所示。因此,这些配置是应用源转换的必要要求。

第2步

  • 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 =是* r

= 3 * 4

= 12伏

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.

  • 将上述电压源放在电路中具有串联电阻,然后我们得到下图。

第四步

  • 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.

  • 具有6个OHM电阻组合的12V电压源可以通过将6欧姆电阻与电流源平行地置换6欧姆电阻来转换为电流源。电流源中的电流值可以确定为

是= vs / r

= 12/6

= 2AMPS.

电流的方向在下面的图中表示。

步骤7.

  • 在主电路中插入上述电流源,然后我们得到

步骤8.

  • 在右手侧,有一个带有3欧姆电阻的电压源,因此可以通过将3欧姆电阻平行地与电流源并联地将3欧姆电阻转换为电流源,并且该电流源值计算为

是= 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

步骤10.

根据上述简化电路,电流源似乎彼此相反。通过电路的节点电流将是

是= i1 - i2

= 4-2

= 2安培

通过应用分频器规则,通过电阻8欧姆的电流是

IO =是*(1 / RO /((1 / RO)+(1 / R1)+(1 / R2))

= 2 *(1/8 /((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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一个反应

  1. 有趣的......但我以不同的方式正确答案到达..

    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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