電壓源與電流源及其等效變換原理你都清楚嗎?

2021-03-06 技成培訓

久違的電氣學姐帶你學電路又來了！大家是不是期待已久啊！現在就讓我們一起學習吧！在上一部分的學習中，相信大家對電壓源和電流源也有了一定的掌握，那麼，我們這次接著來學習它們的等效變換。在《電工基礎》的第9課時中，曹老師列舉了多道例題來給我們詳細講解了電壓源和電流源的等效變換，希望結合這次的學習分享和曹老師的課程，大家能輕而易舉地把電壓源和電流源玩出「七十二變」喲。

在講到電壓源和電流源的等效變換之前，我們不得不先講一下它們的串並聯。


如上圖7-1所示，n個電壓源的串聯可以用一個等效電壓源替代，這個等效電壓源的電壓uS等於各個電壓源電壓的代數和。當uSk的參考方向與uS的參考方向一致時，uSk前面取「+」號，不一致時取「-」號。n個電流源的並聯可以用一個等效電流源替代，這個等效電流源的電流iS等於各個電流源電流的代數和。當iSk的參考方向與iS的參考方向一致時，iSk前面取「+」號，不一致時取「-」號。其實電壓源的串聯，我們並不陌生，如下圖7-2，乾電池的串聯就是一個典型的例子，串聯電壓等於各電池的電壓相加；而電流源的並聯就類似河流的匯流，支流的水匯流於幹流。

另外，根據電壓、電流的性質，電壓源只有電壓相等且極性一致時才允許並聯；而電流源只有電流相等且方向一致時才允許串聯，大家可以自行分析一下這是為什麼，在這裡我就不做累贅論述。關於兩種電源的等效變換，這裡的等效是指「對外」等效。也就是它們的外特性一致，無論外電路怎麼變化，兩種電源的輸出電壓和輸出電流時刻保持一致。注意，它們對內是不等效的，例如電源開路時兩種電源均不輸出功率，但此時電壓源發出的功率為0，而電流源發出的功率為IS2R。下圖7-3所示就是兩種電源滿足等效變換的條件。

電壓源變換為電流源時，電流源電流等於電壓源電壓除以串聯電阻；電流源變換為電壓源時，電壓源電壓等於電流源電流乘以並聯電阻。我們以圖7-4中的一個實例來理解這點內容，我們可以簡單總結一下：並聯電壓源轉換為並聯電流源；串聯電流源轉換為串聯電壓源，注意這裡的電壓源和電流源都不是理想電源，恆壓源和恆流源不能等效變換。

大家把圖7-4的內容理解透，那麼對於電壓源和電流源之間的等效變換就基本掌握了！但是，在眾神通廣大的學員面前，僅僅是理解顯然還是不夠的，熟練運用才是目的，大家平時還是要多加練習，練就「火眼金睛」，最終做到一看到電路圖，腦海就能浮現其簡化步驟。（技成培訓原創，作者：楊思慧，未經授權不得轉載，違者必究！）

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