电源的等效变换

前面所分享的文章出现的电流源称为理想电源，因为它没有任何内阻。在现实中，所有电源，无论是电压源还是电流源，都有一些内阻，如图1所示。

对于电压源，如果 R s =∞Ω，或如果它和串联的电阻相比非常小，可以忽略不计的话，那么我们就有了一个“理想的”电压源。

对于电流源，由于电阻R p ，是并联的，如果 R p =∞Ω，或者如果它和任何并联电阻元件相比足够大，可以忽略不计的话，那么我们就有了一个“理想的”电流源。

然而，不幸的是，理想的电源不能从一种形式转化为另一形式。也就是说，电压源不能被转换为电流源，反之亦然。

如果存在内阻，如果图1a 中的电压源和图1b中的电源等效，那么对于每种电源，当连接任何相同的负载时，例如R L ，负载将会得到相同的电流、电压和功率。

换句话说，如果将电源封闭在一个盒子中，负载RL将不会知道它被连接到哪种电源上。

这种等效是根据图2中的公式建立起来的。首先注意在每种结构中的电阻值是相同的，这是一个优点。对于等效的电压源，E=IR p ;对于等效的电流源I=E/R ~p~ 。

有一个结论是非常重要的，那就是:一个电流源和一个电压源之间的等效只是对它们的外部端子而言，它们的内部特性可能是非常不同的。

图1

图2

例1.对于图3所示的电路

a.计算电流I L 。

b.将电压源转换为电流源

c.使用b中得到的电流源，计算流过负载电阻的电流，将结果与a中结果对比。

图3

图4

解.

a.由欧姆定律得:

b.由欧姆定律得:

加有负载的等效电源如图4所示。

c.使用分流定律得：

在电压源和等效电流源分别作用时，电流IL是相同的，因此，两个电源是等效的。