和电压源并联的元件两端的电压都为电压源的电压,和电流源串联的元件流过的电流都为电流源的电流。
如果有多个元件与电压源并联,在计算其中某个元件时,可以把其它并联元件去掉,只保留要计算的元件和电压源,这些去掉的元件叫做“虚元件”。
同理如果多个元件与电流源串联,在计算其中某个元件时,可以把其它串联元件去掉,只保留要计算的元件和电流源串联,这些去掉的元件也叫做“虚元件”。
如图1所示,在计算元件1时,元件2、3...都是虚元件,可以去掉。计算元件2时,元件1、3...都是虚元件,可以去掉。
(a) (b)
图1 虚元件
将虚元件去掉,电路响应不变,可以用替代定理解释:替代定理是指如果电路中某一支路的电流或电压已知,则可以用一个值相同的电流源或电压源代替该支路,对外电路来说是等效的。
对图1(a),计算元件1时,因为其两端电压被电压源us确定,所以把元件1当成外电路,剩下的网络等效为电压源us。这个等效的电压源与图1(a)中的电压源只是电压相等,其电流是不等的。图1(a)中的电压源的电流应该等于等效电压源的电流与去掉的虚元件各支路电流之和(注意方向)。
所以虚元件的存在或者去掉只是对外电路等效,如果我们要计算的是虚元件的电流或电压源支路的电流,这时是不能去掉虚元件的。同理对图1(b)所示电路,如果不计算电流源的电压和虚元件本身的电压,则可以去掉虚元件。
这也是我们介绍“等效”的概念时,我们把电路要分为两部分:正在研究的网络和不研究的外电路。我们说的等效是指对外电路等效,互为等效网络的的两个电路内部结构参数完全不同,是不相等的。
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