一 电压源和电流源

一、电压源

1.电压源的概念

电源在产生电能的同时,也有能量的消耗,人为地把电源消耗的电能视为一个称作内阻的电阻所消耗的电能，那么任何一个实际的电源都可以用一个理想电压源E和内阻R0相串联的电路模型来表示，这种电路模型称为电压源模型，简称电压源。

2.电压源的伏安特性

图2-2 实际电压源和理想电压源的伏安特性曲线

图2-3 理想电压源模型

二、电流源

1.电流源的概念

一个实际电源除可以用电压源模型来表示外，还可以用电流源模型来表示，任何一个实际的电源都可以用一个理想电流源IS和内阻R0相并联的电路模型的组合来表示，这种电路模型称为电流源模型，简称电流源。

2.电流源的伏安特性

 图2-4  电流源与外电路的连接

 

   图2-5 实际电流源和理想电流源的伏安特性曲线

三、电源的等效变换

1.电路等效的一般概念

电路等效变换的条件是相互等效的两个电路具有完全相同的电压、电流关系。电路等效变换的对象是外电路中的电压、电流及功率。电路等效变换的目的是使对电路的分析计算更加简单。

2.电压源与电流源的等效变换

实际电压源模型与实际电流源的模型等效变换时，应注意以下几点。

(1)电压源与电流源的等效变换关系只是对电源的外电路而言的,对电源内部则是不等效的。例如，当电流源外电路开路时，I=0，U=E=ISR0，内部仍有电流IS，故内阻上仍有功率损耗；但电压源在开路时，内阻上并不损耗功率。

(2)理想电压源与理想电流源不能相互等效变换。因为理想电压源的U=E是恒定不变的，而I决定于外电路负载，是不恒定的;理想电流源的I=IS是恒定的，U决定于外电路负载，是不恒定的，故两者不能等效。

（3）任何与电压源并联的元件不影响电压源电压的大小，在分析计算其外部电路时可以舍去，以简化其余电路的分析，但在计算电压源内部电路时不可以舍去。

(4)任何与电流源串联的元件不影响电流源电流的大小，在分析计算其外部电路时可以舍去，以简化其余电路的分析，但在计算电流源内部电路时不可以舍去。

(5)变换前后要注意两种电路模型的极性必须一致，即电流源流出电流的一端与电压源的正极性端相对应。

结论： 电压源与任何线性元件并联时，都可等效成电压源；电流源与任何线性元件串联时，都可等效成电流源。