和電壓源并聯的元件兩端的電壓都為電壓源的電壓,和電流源串聯的元件流過的電流都為電流源的電流。
如果有多個元件與電壓源并聯,在計算其中某個元件時,可以把其它并聯元件去掉,只保留要計算的元件和電壓源,這些去掉的元件叫做“虛元件”。
同理如果多個元件與電流源串聯,在計算其中某個元件時,可以把其它串聯元件去掉,只保留要計算的元件和電流源串聯,這些去掉的元件也叫做“虛元件”。
如圖1所示,在計算元件1時,元件2、3...都是虛元件,可以去掉。計算元件2時,元件1、3...都是虛元件,可以去掉。
(a) (b)
圖1 虛元件
將虛元件去掉,電路響應不變,可以用替代定理解釋:替代定理是指如果電路中某一支路的電流或電壓已知,則可以用一個值相同的電流源或電壓源代替該支路,對外電路來說是等效的。
對圖1(a),計算元件1時,因為其兩端電壓被電壓源us確定,所以把元件1當成外電路,剩下的網絡等效為電壓源us。這個等效的電壓源與圖1(a)中的電壓源只是電壓相等,其電流是不等的。圖1(a)中的電壓源的電流應該等于等效電壓源的電流與去掉的虛元件各支路電流之和(注意方向)。
所以虛元件的存在或者去掉只是對外電路等效,如果我們要計算的是虛元件的電流或電壓源支路的電流,這時是不能去掉虛元件的。同理對圖1(b)所示電路,如果不計算電流源的電壓和虛元件本身的電壓,則可以去掉虛元件。
這也是我們介紹“等效”的概念時,我們把電路要分為兩部分:正在研究的網絡和不研究的外電路。我們說的等效是指對外電路等效,互為等效網絡的的兩個電路內部結構參數完全不同,是不相等的。
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