电流源、电流源的串联和并联问题的剖析是以电流源和电压源的定义及外特点为基础,结合电路等效的概念进行的。
1.理想电流源的串联和并联
(1)串联
图示为n个电流源的串联,按照KVL得总电流为:
注意:式中Usk的参考方向与us的参考方向一致时,usk在式中取“+”号,不一致时取“-”号。
按照电路等效的概念,可以用图(b)所示电流为Us的单个电流源等效取代图(a)中的n个串联的电流源。通过电流源的串联可以得到一个高的输出电流。
(2)并联
(a)(b)图示为2个电流源的并联,按照KVL得:
上式说明只有电流相等且极性一致的电流源能够并联,此时并联电流源的对外特点与单个电流源一样,依照电路等效概念,可以用(b)图的单个电流源代替(a)图的电流源并联电路。
注意:
(1)不同值或不同极性的电流源是不容许串联的,否则违背KVL。
(2)电流源并联时,每位电流源中的电压是不确定的。
2.电流源与大道的串、并联等效
(1)串联
图(a)为2个电流源和内阻大道的串联,按照KVL得端口电流、电流关系为:
按照电路等效的概念,图(a)电路可以用图(b)所示电流为us的单个电流源和内阻为R的单个内阻的串联组合等效取代图(a),其中
(2)并联
图(a)为电流源和任意器件的并联,设外电路接内阻R,按照KVL和欧姆定理得端口电流、电流为:
即:端口电流、电流只由电流源和外电路决定,与并联的器件无关,对外特点与图(b)所示电流为us的单个电流源一样。因而,电流源和任意器件并联就等效为电流源。3.理想电压源的串联和并联
(1)并联
图示为n个电压源的并联,按照KCL得总电压为:
注意:式中isk的参考方向与is的参考方向一致时,isk在式中取“+”号,不一致时取“-”号。
按照电路等效的概念,可以用图(b)所示电压为is的单个电压源等效取代图(a)中的n个并联的电压源。通过电压源的并联可以得到一个大的输出电压。
(2)串联
图示为2个电压源的串联,按照KCL得:
上式说明只有电压相等且输出电压方向一致的电压源能够串联,此时串联电压源的对外特点与单个电压源一样,依照电路等效概念,可以用(b)图的单个电压源代替(a)图的电压源串联电路。
注意:
(1)不同值或不同流向的电压源是不容许串联的,否则违背KCL。
(2)电压源串联时,每位电压源上的电流是不确定的。4.电压源与大道的串、并联等效
1)并联
图(a)为2个电压源和内阻大道的并联,按照KCL得端口电流、电流关系为:
上式说明图(a)电路的对外特点与图(b)所示电压为is的单个电压源和内阻为R的单个内阻的并联组合一样,因而,图(a)可以用图(b)等效取代,其中
(2)串联
图(a)为电压源和任意器件的串联,设外电路接内阻R,按照KVL和欧姆定理得端口电流、电流为:
即:端口电流、电流只由电压源和外电路决定,与串联的器件无关,对外特点与图(b)所示电压为is的单个电压源一样。因而,电压源和任意器件串联就等效为电压源。