有伴电压源和有伴电流源的等效变换

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一个电路的存在目的,是为负载提供能量,有时候同时提供信号。

电源在电路中的作用当然是提供能量或者信号了。需要稳定能量的地方就用直流电源,需要交变能量的地方就用交流电源,需要信号的地方就用信号源。

除去电源和负载,剩下的电路都是为了“修剪”出适合负载使用的能量或者信号。这样就产生了效率η这个东西。

先学直流电源

电源分电压源和电流源,学习起来很对偶的,一般学会电压源,电流源也就差不多明白了。

电压源分理想电压源和实际电压源。

在研究电源本身的时候,我们才需要研究电源的内特性。

大多时候我们只关心电源的外特性。

理想电压源,没有内阻,也就没有分压损耗,如下图Us=10V

电压源

同样

理想电流源,没有内阻,也就没有分流损耗,如下图Is=1A

电压源

实际电压源,可看成是有串联伴阻的电压源,如下图U=-10·I+10,开路电压Uoc=10V,短路电流Isc=1A,电源内阻Ro=10Ω,直线的斜率就是负的内电阻。

电压源

那怎么来学实际电流源呢,很简单,求U=-Uoc/Isc·I+Uoc的反函数得I=-Isc/Uoc·U+Isc。在直角坐标中来个45度对称,交换两个坐标轴就可以了。

实际电流源,可看成是有并联伴阻的电流源,如下图I=-1/10·U+1,开路电压Uoc=10V,短路电流Isc=1A,电源内阻Ro=10Ω,直线的斜率就是负的内电导。

电压源

这也是有伴电压源和有伴电流源的等效变换。

问题1:直线方程表达式?斜率截距法?两点法?两直线求交点?

问题2:设计一个对9V电池进行内电阻测试的实验,并绘制特性曲线,该内电阻是线性的吗?为什么

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