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受控源参考方向

2017年11月13日 09:31 次阅读

  受控源又称为非独立源。一般来说,一条支路的电压或电流受本支路以外的其它因素控制时统称为受控源。受控源由两条支路组成,其第一条支路是控制支路,呈开路短路状态;第二条支路是受控支路,它是一个电压源或电流源,其电压或电流的量值受第一条支路电压或电流的控制。受控源可以分成四种类型。

  受控源定义

  电压或电流受电路中其它部分的电压或电流控制的电压源或电流源,称为受控源。受控源是一种四端元件,它含有两条支路,一条是控制支路,另一条是受控支路。受控支路为一个电压源或为一个电流源,它的输出电压或输出电流(称为受控量),受另外一条支路的电压或电流(称为控制量)的控制,该电压源,电流源分别称为受控电压源和受控电流源,统称为受控源。

  受控源应用

  在电子电路中广泛使用各种晶体管运算放大器等多端器件。这些多端器件的某些端钮的电压或电流受到另一些端钮电压或电流的控制。受控源可用来模拟多端器件各电压、电流间的这种耦合关系。

  受控源参考方向

  受控源的方向研究

  受控源是一种非独立源,属于一种有源元件,在电路中不起激励作用,它不止大小控制量有关,方向也受到控制量的控制。下面通过一个具体电路,说明受控源和控制量之间的方向关系。

  电路如图1所示,已知R1=1Q,R2=29,R3=39,uS1=10V,uS2=20V。试求i1。

  按图1中虚线所示选取两个独立回路l1和l2,其回路电流方程为:

  (R+R) i-Ri=u-u-Ri+ (R+R) i=u-6ii=i-i

  代入已知条件,整理得:

  3 i-2 i=- 10-8 i+1 1i=20

  解方程得:il1=-4.1176A,il2=-1.1765A

  则i=il2-il1=2.9411A

  若控制量i 的方向相反,而受控电压源的方向保持不变时。

  同理,按图2 虚线所示选取独立回路,其回路电流方程为

  (R+R) i-Ri=u-u-Ri+ (R+R) i=u-6ii=i-i

  代入已知条件,整理得:

  3 i-2 i=- 104 i- i=20

  解方程得:il1=10A,il 2=20A

  则i=il1-il2=-10A

  显然,控制量的方向变化,受控源方向不变时,i 的大小发生了很大的变化。

  若控制量i 的方向相反,而受控电压源的方向也相反时,利用回路电流法计算结果与图1的结果相同。

  因此从分析结果可以看出,电路结构不变,当控制量的方向变化时,相应控制源的方向也要做相应的变化,计算结果才保持不变。否则计算结果将截然不同。

  受控源参考方向

  结论

  受控源兼有电源和电阻的双重特性。当分析问题时,受控源可以按独立源对待。

  控制量对受控源的控制作用,不仅体现在其大小上,还体现在其方向上。因此受控源的参考方向不能随意选择,而是要与控制量一致。而电路中其他元件的电压或电流的参考方向是可以任选择的,不会影响最终结果。

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