理想电压源与理想电流源
理想电压源与理想电流源
1. 抱负电压源
1）定义：其两端电压总能保持定值或肯定的时间函数，且电压值与流过它的电流i 无关的元件叫抱负电压源。
2）电路符号3）抱负电压源的电压、电流关系
(1)电源两端电压由电源本身打算，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。
(2)通过电压源的电流由电源及外电路共同打算。
伏安关系曲线如右图示：实际电流源可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在肯定光线照耀下光电池被激发产生肯定值的电流等。4）电压源的功率（1）电压、电流的参考方向非关联；物理意义：
电流（正电荷）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功电源发出功率。（2）电压、电流的参考方向关联物理意义：电流（正电荷）由高电位向低电位移动，电场力作功，电源汲取功率，充当负载。5）实际电压源
（1）实际电压源模型考虑实际电压源有损耗，其电路模型用抱负电压源和电阻的串联组合表示，这个电阻称为电压源的内阻。（2）实际电压源的电压、电流关系实际电压源的端电压在肯定范围内随着输出电流的增大而渐渐下降。因此,一个好的电压
源的内阻
注：实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。
2. 抱负电流源
1）定义不管外部电路如何，其输出电流总能保持定值或肯定的时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件定义为抱负电流源。2）电路符号3）抱负电流源的电压、电流关系
（1）电流源的输出电流由电源本身打算，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关
（2）电流源两端的电压由其本身输出电流及外部电路共同打算。
伏安关系曲线如右图示实际电流源可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在肯定光线照耀下光电池被激发产生肯定值的电流等。（用图片展现）
4）电流源的功率物理意义：
(1)电压、电流的参考方向非关联；
表示电流（正电荷）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功，电源发出功率，起电源作用。
(2)电压、电流的参考方向关联；
表示电流（正电荷）由高电位向低电位移动，电场力作功，电源汲取功率，充当负载。抱负电流源两端的电压可以有不同的极性，它可以向外电路供应电能，亦可以从外电路接受电能。5）实际电流源
（1）实际电流源模型
考虑实际电流源有损耗，其电路模型用抱负电流源和电阻的并联组合表示，这个电阻称为电流源的内阻。（2）实际电流源的电压、电流关系
即：实际电流源的输出电流在肯定范围内随着端电压的增大而渐渐下降。因此,一个好的电流源的内阻
注：实际电流源也不允许开路路。因其内阻很大，若开路，端电压很大，可能烧毁电源。
电压源与电流源(理想电流源与理想电压源)的串
四、 电压源与电流源（理想电流源与理想电压源）的串、并、和混联 1. 电压源的串联，如图2-1-7所示： 计算公式为： u s ＝u s1＋u s2+u s3 2. 电压源的并联，如图2-1-8所示：只有电压源的电压相等时才成立。 12==s s s u u u 3. 电流源的串联，如图2-1-9所示： 只有电流源的电流相等时才成立。 12s s s i i i == 4. 电流源的并联，如图2-1-10所示：公式为：12s s s I I I =+ 5. 电流源和电压源的串联，如图2-1-11所示： u s1 u s2 u s3 u s I 图2-1-7 电压源串联 图2-1-8 电压源并联 u I I 图2-1-10 电流源并联 图2-1-9 电流源串联
6. 电流源和电压源的并联，如图2-1-12所示： 五、实际电源模型及相互转换 我们曾经讨论过的电压源、电流源是理想的、实际上是不存在的。那实际电源是什么样的呢？下面我门作具体讨论。 1. 实际电压源模型 实际电压源与理想电压源的区别在于有无内阻R s 。我们可以用一个理想电压源串一个内阻Rs 的形式来表示实际电压源模型。如图2-1-13所示 u u I s3 Is3 I I 图2-1-11 电流源和电压源串联 u I I I 图2-1-12 电流源和电压源的并联 a b R s U U S a b I U （ａ）实际电源 （ｂ）实际电压源模型 图2-1-13 实际电压源模型
依照图中U 和I 的参考方向 得 S S U U R I =- （2-1-5） 由式（2-1-5）得到图2-1-13（c ）实际电压源模型的伏安关系。该模型用U S 和R s 两个参数来表征。其中U S 为电源的开路U oc 。从式（2-1-5）可知，电源的内阻R s 越小，实际电压源就越接近理想电压源，即U 越接近U S 。 2. 实际电流源模型 实际电流源与理想电流源的差别也在于有无内阻R s ，我们也可以用一个理想电流源并一个内阻R s 的形式来表示实际的电流源，即实际电流源模型。如图2-1-14所示： 若实际的电流源与外电阻相接后如图2-1-14（b ）可得外电流 U I Is Rs =- （2-1-6） Is ：电源产生的定值电流 U Rs ：内阻Rs 上分走的电流 由式（2-1-6）可得：实际电流源模型的伏安特性曲线，又知端电压U 越高，则内阻分流越大，输出的电流越小。显然实际电流源的短路电流等于定值电流Is 。因此，实际电源可由它们短路电流sc s I I =以及内阻Rs 这两个参数来表征。由上式可知，实际电源的内阻越大，内部分流作用越小，实际电流源就越接近于理想电流源，即I 接近I s 。 3. 实际电压源与实际电流源的互换 依据等效电路的概念，以上两种模型可以等效互换。对外电路来说，任何一个有内阻的电源都可以用电压源或电流源表示。因此只要实际电源对外电路的影响相同，我们就认为两种实际电源等效。对外电路的影响表现在外电压和外电流上。换句话说，两种模型要等效，它们的伏安特性就要完全相同。下面以实际电压源转换成实际电流源为例说明其等效原理。 U I I s I U （ａ）电流源模型 （ｂ）与外电阻相接 （ｃ）电流源模型的伏安特性 图2-1-14实际电流源模型
§1-4、5、6 电压源、电流源、受控源
电压源、电流源、受控源 要求：1．理解电压源和电流源的定义和受控源的概念； 2. 牢固掌握功率的计算及一些简单的含受控源电路的计算。作业：1－7，1－8 内容： 1．4电压源 1．4．1理想电压源 1．4．2由电压源构成的实际直流电源模型 1．5电流源 1．5．1理想电流源 1．5．2由电流源构成的实际直流电源模型 1．6受控源 小结 参考文献：《电路分析基础》祁鸿芳主编 《电路》黄忠长主编
1．教学重点： （1）电压源和电流源符号和特征 （2）由电压（流）源构成的实际直流电源模型（3）受控源符号和特征 2．教学难点： （1）由电压（流）源构成的实际直流电源模型（2）受控源特性及其理解
第一章 电路的基本概念和基本定律 1．4电压源 1．4．1理想电压源 1．理想电压源：电源两端的电压是给定值或给定的时间函数，与负载的大小无关。 恒压源：输出电压为直流时的理想电压源。其图形符号及伏安特性如图所示。 2．理想电压源的两个基本性质： ①电源两端的电压是给定值或给定的时间函数。 ②输出电流是由外电路与其共同决定的。 3.理想电压源的开路与短路 (a) 开路：R →∞，I =0，U =U S 。 (b) 短路：R =0，I →∞ ，理想电源出现病态，因此理想电压源不允许短路。 4．计算电压源的功率 1．4．2由电压源构成的实际直流电源模型 1.实际电压源模型及其伏安关系 图（a ）是用理想电压源和电阻串联组合而成的实际电压源模型，图（b ）伏安特性曲线。 S U ：理想电压源的电压，S R ：实际直流电压源的内电阻。 伏安关系（外特性） I R U U S S -= W UI P 422-=?-=-=()()W UI P 933=-?-==
(完整版)电流源与电压源的等效变换
第十五周（第 1、2 讲） 课题电流源与电压源的等效变换课型新授课 教学目标掌握电压源电流源之间的等效变换方法，理解两种电源模型的特性。 教学重点电压源和电流源之间的等效变换方法。 教学难点电压源和电流源之间的等效变换方法。 教学手段使用多媒体演示平台 【教学过程】： 导入新课： 电路中的电能都是由电源来提供的，对负载来说，电源是电压的提供者，也可以看成是电流的提供者。 讲授新课： 一、电压源 为电路提供一定电压的电源可以用电压源来表征 1、理想电压源(恒压源)：电源内阻为零，并能提供一个恒定不变的电压。所 以也称恒压源。如图1-a所示。 2、恒压源的两个特点：（1）提供给负载的电压恒定不变；（2）提供给负载的 电流可任意。 3、实际电压源：可以用一个电阻（相当于内阻）与一个理想的电压源串联来 等效。它提供的端电压受负载影响。如图1-b虚线框内所示。 图 1 二、电流源 为电路提供一定电流的电源可用电流源来表征。 1、理想电流源（恒流源）：电源的内阻为无穷大，并能提供一个恒定不变的电 源。所以也称为恒流源。如图2-a所示。 2、恒流源的两个特点：（1）提供给负载的电流是恒定不变的；（2）提供给负
载的电压是任意的。 3、实际电流源：实际上电源的内阻不可能为无穷大，可以把理想电流源与一 个内阻并联的组合等效为一个电流源。如图2-b 所示。 图 2 三、两种电源模型的等效变换 讨论问题：两种电源模型的等效变换的条件是什么？ 对外电路，只要负载上的电压与流过的电流是相等的，则两个不同的电源等效。 ;;00S S S S S r I E r E r E I r r ?=??=== 或者： （1）电压源等效为电流源： 0r E I S = 0r r s = （2）电流源等效为电压源： s S r I E = s r r =0 即：内阻相等，电流源的恒定电流等于电压源的短路电流：或电压源的恒定电压等于电流源的开路电压。 要注意一个理想电压源是不能等效变换为一个理想电流源的，反之也一样。只有电流源和电压源之间才能等效变换。但是这种等效变换是对外电路而言的，电源内部并不等效。 例题讲解：76页例1
实验一-电压源与电流源的等效变换
实验一电压源与电流源的等效变换 学号：132021520 ：XXX 班级：13通信X班 指导老师：X老师实验组号：5 实验地点：1实203 实验日期：2014年5月18日 一、实验目的和要求： 1．掌握电源外特性的测试方法； 2．验证电压源与电流源等效变换的条件。 二、实验仪器： 一、可调直流稳压电源 1台 二、直流恒流源 1台 三、直流数字电压表 1只 四、直流数字毫安表 1只 五、电阻器 1个 三、实验原理： 1、一个直流稳压电源在一定的电流围，具有很小的阻，故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变，其外特性，即其伏安特性U=f(I)是一条平行于I轴的直线。 一个恒流源在使用中，在一定的电压围，可视为一个理想的电流源，即其输出电流不随负载的改变而改变。 2．一个实际的电压源（或电流源），其端电压（或输出电压）不可能不随负载而变，因它具有一定的组值。故在实验中，用一个小阻值的电阻（或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或并联）来模拟一个电压源（或电流源）的情况。 3．一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个理想的电压源ES与一个电导g O相并联的组合来表示，若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。 一个电压源与一个电流源等效变换条件为
o R Es Is = g O =Ro 1 或 0g Is Es = R O =g0 1 如下图6-1所示： 四、实验容： 1．测定电压源的外特性 （1）按图6-2（a ）接线，E S 为+6V 直流稳压电源，调节R ，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数 图6-2（a ） 图6-2（b ） R(Ω) 200 300 500 800 1000 1500 2000 ∞ U(V) 6.01 6.01 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 I(mA) 29.34 19.60 11.96 7.51 6.00 4.02 3.01 （2）按图6-2（b ）接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源，调节R 阻值，记录两表读数。 R(Ω) 200 300 500 800 1000 1500 2000 ∞ U(V) 4.79 5.12 5.44 5.64 5.70 5.80 5.80 6.00
理想电压源定义
理想电压源定义 概述 在电路中，电压源是一种能够提供稳定电压的元件。为了更好地理解电压源的定义，我们首先要明确什么是理想电压源。 理想电压源的特点 理想电压源是指一个能够在电路中提供完全稳定、恒定电压的元件。以下是理想电压源的主要特点： 1.稳定性：理想电压源提供的电压是完全稳定的，不会受到外部条件的影响。 无论负载变化、环境温度变化还是电源本身的寿命，理想电压源的输出电压 都保持不变。 2.恒定性：理想电压源的输出电压是恒定的，与电路中的其他元件无关。无 论电路中有多少电流流过，理想电压源都能提供相同的电压。 3.内部电阻为零：理想电压源的内部电阻为零，因此它能够提供无限大的电 流。无论负载电阻是多大，理想电压源都能提供所需的电流。 理想电压源的应用 理想电压源在电路设计和分析中有着广泛的应用。以下是一些典型的应用场景： 基本电路分析 理想电压源是电路分析中的重要工具。通过将电压源和其他电路元件连接，可以简化复杂的电路结构。理想电压源的特点使得我们能够更方便地计算电路中的电流和电压。 模拟电路设计 在模拟电路设计中，理想电压源常用于提供参考电压。例如，通过连接理想电压源和电阻，可以产生一个固定的参考电压，用于比较电路中的信号。
电源设计 在电源设计中，常常需要一个稳定的、恒定的电压源来驱动其他电路。理想电压源可以作为电源的一个理想模型，帮助我们设计出更稳定、更可靠的电源系统。 实际电压源与理想电压源的差异 虽然理想电压源具有许多优点，但实际电压源与理想电压源之间存在一些差异。以下是一些常见的差异点： 1.稳定性差：实际电压源的输出电压可能受到负载变化、温度变化、电源波 动等因素的影响，导致输出电压不稳定。 2.内部电阻存在：实际电压源会有一定的内部电阻，从而导致在负载变化时 输出电压发生改变。 3.有限电流输出：实际电压源的电流输出能力是有限的，不能提供无限大的 电流。 总结 理想电压源是一种能够提供完全稳定、恒定电压的元件。它在电路分析、模拟电路设计和电源设计中有着广泛的应用。然而，实际电压源与理想电压源之间存在一定差异，需要根据具体需求选择合适的电压源。对于理论研究和分析，我们常常使用理想电压源进行简化计算；而在实际应用中，需要考虑实际电压源的特性和限制。 参考文献 •Sedra, A. S., & Smith, K. C. (2018). Microelectronic circuits (8th ed.). Oxford University Press.
理想电压源与理想电流源特性
理想电压源与理想电流源特性在电路理论中，电压源和电流源是两种常见的理想元件模型。理想 电压源是指其输出电压始终不受负载电流的影响，保持恒定的电压输出；而理想电流源则是指其输出电流恒定不变，不受负载电压的影响。本文将详细介绍理想电压源和理想电流源的特性和应用。 一、理想电压源特性 理想电压源具有以下几个特性： 1. 电压恒定不变：理想电压源输出电压维持在恒定值，不受负载电 流变化的影响。无论负载电阻大小，理想电压源始终输出恒定电压。 2. 内部电阻为零：理想电压源的内部电阻为零，因此可以提供无限 大的电流输出。这意味着无论负载电阻多么小，理想电压源都能够提 供所需的电流。 3. 外部影响不变：理想电压源对外部电路的影响是不变的，即使外 部电路的电压需求变化或电路结构发生改变，理想电压源的输出电压 依然保持不变。 理想电压源的应用主要包括电路仿真、电子设备测试和电力系统模 拟等领域。在实际电路设计中，通过使用理想电压源可以简化电路分 析和计算，提高设计效率。 二、理想电流源特性 理想电流源具有以下几个特性：
1. 电流恒定不变：理想电流源输出电流始终保持恒定，不受负载电压变化的影响。不论负载电压如何变化，理想电流源都能提供恒定的电流输出。 2. 内部电阻为无穷大：理想电流源的内部电阻为无穷大，因此不会产生电压降。无论负载电压多高，理想电流源都能提供所需的电流。 3. 外部影响不变：理想电流源对外部电路的影响不变，即使负载电阻发生改变或电路结构发生变化，理想电流源的输出电流保持不变。 理想电流源的应用主要涉及电流测量、直流稳定源和电阻网络分析等领域。在实际电路设计和电子设备测试中，使用理想电流源可以简化电路分析过程，提高设计准确性和可靠性。 三、理想电源的局限性 尽管理想电压源和理想电流源在电路分析和设计中具有许多优点，但也存在一些局限性。 1. 理想性假设：理想电源是基于一些理想性假设建立的，并不完全符合实际电路中电源的特性。实际电源往往受到内部电阻、电压漂移和噪声等因素的影响。 2. 损耗和效率：理想电源并不考虑能量损耗和效率问题。在实际应用中，电源的损耗和效率是需要考虑的重要因素，尤其是在电力系统和大功率应用中。 3. 负载适应性：理想电源并不具备自适应负载特性。实际电源需要考虑负载电流和负载电压的变化，以确保输出电压和电流的稳定性。
电路基础原理简介理想电压源和理想电流源的特性
电路基础原理简介理想电压源和理想电流源 的特性 电路基础原理简介: 理想电压源和理想电流源的特性 电路是现代科技领域的基础，它负责控制和传输电子信号。而要理解电路的工作原理，我们需要先了解电路中两个重要的理念，即理想电压源和理想电流源。 理想电压源是指一个可以提供恒定电压输出的元件，它是电路分析和设计中常用的一种模型。理想电压源的特点是具有无限大的内部电阻，这意味着在任何电阻变化的情况下，它的输出电压都可以保持不变。这种特性使得理想电压源在电路设计中非常有用，因为我们可以将其看作是一个不会受到外界因素干扰的恒定电压能源。 在实际电路中，我们无法得到完全符合理想电压源特性的元件，但可以通过使用高稳定性的电压源来近似模拟理想电压源的行为。这些高稳定性的电压源能够在一定范围内保持稳定的输出电压，使得电路的工作更加可靠。 除了理想电压源之外，还有理想电流源。理想电流源是指一个可以提供恒定电流输出的元件，同样是电路分析和设计中常用的模型。与理想电压源相似，理想电流源的特点是具有无限大的内部电阻。这意味着无论电路中存在什么样的电阻，理想电流源都能提供相同的输出电流。
理想电流源也是一种近似模拟的元件，实际中我们可以使用高稳定 性的电流源来替代。高稳定性的电流源能够提供稳定的输出电流，从 而使电路的工作更加可靠。 理想电压源和理想电流源的特性在电路分析和设计中有着广泛的应用。它们不仅可以用于简化电路的运算，还可以帮助我们理解更复杂 的电路结构。 然而，值得注意的是，理想电压源和理想电流源只是理论模型，实 际中不存在完美的元件。实际电压源和电流源都会受到外界条件的影响，比如温度变化、供电电压波动等因素。 在电路设计中，我们需要根据实际情况选择适当的电压源和电流源，并考虑它们的实际特性。例如，对于特定的应用场景，我们可能需要 选择具有较低内部电阻的电压源，以确保电路在负载变化时仍能提供 稳定的输出电压。 总而言之，理想电压源和理想电流源是电路分析和设计中的重要概念。它们的特性使得电路的工作更加稳定和可靠。然而，实际电压源 和电流源会受到外界因素的影响，因此在电路设计中，我们需要综合 考虑各种因素，选择适当的电源元件。只有这样，我们才能设计出更 好的电路，满足我们的需求。
对理想电压源电流源的理解
对理想电压源电流源的理解 (总2页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
1.概念：理想电压源内阻为0，理想电流源的内阻为无穷大 根据全电路欧姆定律，只有这样的内阻才能真正达到电压或电流不随负载改变而改变的要求 由于内阻等多方面的原因，理想电源在真实世界是不存在的，但这样一个模型对于电路分析是十分有价值的。实际上，如果一个电流源在电压变化时，电流的波动不明显，我们通常就假定它是一个理想电流源。 2特点：理想电流源有两个特点: 1、输出的电流恒定不变； 2、电阻无穷大； 理想电压源有两个特点: 1.端电压固定不变或是时间t的函数Us(t),与外电路无关.。 2.通过理想电压源的电流取决于它所联结的外电路。 实际电压源,其端电压随电流的变化而变化.因为它有内阻 3：一些连接情况(以后会学的哦)： 电流源和电压源串联的表现和独立的电流源一样。 电流源和电压源并联的表现和独立的电压源一样。 一个电阻和电流源串联，这个电阻类似于短路（电阻R+电流源R（无穷大）=无穷大。所以加个电阻和没加都为无穷大对于外电路无异） 一个电阻和电压源并联，这个电阻类似于开路(类似的道理。因为电压源内阻为0，并上一个电阻总电阻也为0) 4为什么要引进理想电源? 我个人的理解是：为了让实际电源可以等效于理想电源来计算。参考2-6 实际电流源，电阻不是无穷大。而是一个数值。所以实际电流源可以等效与理想电流源和该数值的电阻并联。（如果是串联就没有意义了） 同理 实际电压源，电阻不是0。而是一个数值。所以实际电压源可以等效于理想电压源和该数值串联（如果是并联就没有意义了） 5误区。。在电路中电流源电阻是无穷大，外加提供一个恒定电流。电流源两端电压只能通过外电路来计算。我想你应该是存在一个误区，就是电流源两端的电压U=I*R R无穷大。那么它的两端电压也是无穷大。实则不然。那你看看下面的简单电路，最简单的哦。呵呵。
电压源、电流源的串联和并联
电压源、电流源的串联和并联 电压源、电流源的串联和并联问题的分析是以电压源和电流源的定义及外特性为基础，结合电路等效的概念进行的。 1. 理想电压源的串联和并联（1）串联 图示为n个电压源的串联，根据KVL得总电压为： 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。根据电路等效的概念，可以用图（b）所示电压为Us的单个电压源等效替代图（a）中的n个串联的电压源。通过电压源的串联可以得到一个高的输出电压。（2）并联 （a） （b）图示为2个电压源的并联，根据KVL得： 上式说明只有电压相等且极性一致的电压源才能并联, 此时并联电压源的对外特性与单个电压源一样，根据电路等效概念，可以用（b）图的单个电压源替代（a）图的电压源并联电路。注意：（1）不同值或不同极性的电压源是不允许串联的，否则违反KVL。（2）电压源并联时，每个电压源中的电流是不确定的。 2．电压源与支路的串、并联等效（1）串联
图(a)为2个电压源和电阻支路的串联，根据KVL得端口电压、电流关系为： 根据电路等效的概念，图(a)电路可以用图(b)所示电压为us的单个电压源和电阻为R的单个电阻的串联组合等效替代图(a)，其中（2）并联 图(a)为电压源和任意元件的并联，设外电路接电阻R，根据KVL 和欧姆定律得端口电压、电流为： 即：端口电压、电流只由电压源和外电路决定，与并联的元件无关，对外特性与图(b)所示电压为us的单个电压源一样。因此，电压源和任意元件并联就等效为电压源。 3．理想电流源的串联和并联（1）并联 图示为n个电流源的并联，根据KCL得总电流为： 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。根据电路等效的概念，可以用图(b)所示电流为is的单个电流源等效替代图(a)中的n个并联的电流源。通过电流源的并联可以得到一个大的输出电流。（2）串联 图示为2个电流源的串联，根据KCL得：
电压源与电流源及其等效变换
电压源与电流源及其等效变换
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课题3-5电压源与电流源及其等效变换课型新授 授课日期 授课 时数总课 时数 教具 使用 教学 目标 掌握电源的两种模型（电压源和电流源）教学重点 和难点 电源的两种模型的特点及等效变换方法。 学情分析学生对电动势和内阻串联的模型比较熟悉，对电流源模型不是很清楚，尚需详细讲解 板书设计 两种电源模型的等效变换 二、电流源 通常所说的电流源一般是指理想电流源，其基本特性是所发出的电流固定不变(I s)或是一定的时间函数i s(t)，但电流源的两端电压却与外电路有关。 实际电流源是含有一定内阻r S的电流源 图3-19 电流源模型
教学后记
第1页教学过程： 一、导入新课 1 、什么叫电压源？什么叫电流源？ 2、穷举生活中电压源和电流源的实例。 二、讲授新课 两种实际电源模型之间的等效变换 实际电源可用一个理想电压源E和一个电阻r0串联的电路模型表示，其输出电压 U与输 出电流I之间关系为 U = E-r0I 实际电源也可用一个理想电流源I S和一个电阻r S并联的电路模型表示，其输出电压U与输出电流I之间关系为 U = r S I S -r S I 对外电路来说，实际电压源和实际电流源是相互等效的，等效变换条件是 r0 = r S ， E = r S I S 或I S = E/r0 【例】如图3-18所示的电路，已知电源电动势E= 6 V，内阻r0 = 0.2 Ω，当接上R= 5.8 Ω负载时，分别 用电压源模型和电流源模型计算负载消耗的功率和内 阻消耗的功率。
电路的基本概念及定律电源source电压源voltagesource电流源
KVL ) KCL ) 电路的基本概念及定律 电源 source 电压源 voltage source 电流源 current source 理想电压 源 ideal voltage source 理想电流源 ideal current source 伏安特性 volt-ampere characteristic 电动势 electromotive force 电压 voltage 电流 current 电位 potential 电位差 potential difference 欧姆 Ohm 伏特 Volt 安培 Ampere 瓦特 Watt 焦耳 Joule 电路 circuit 电 路元件 circuit element 电阻 resistance 电阻器 resistor 电感 inductance 电感器 inductor 电容 capacitance 电容器 capacitor 电路模型 circuit model 参考方向 reference direction 参考电位 reference potential 欧姆定律 Ohm 's law 基尔 霍夫定律 Kirchh off ' s law 基尔霍夫电压定律 Kirchhoff 's voltage law 基尔霍夫电流定律 Kirchhoff 's current law 结点 node 支路 branch 回路 loop 网孔 mesh 支路电流法 branch current analysis 网孔电流 法 mesh current analysis 结点电位法 node voltage analysis 电源变换 source transformations 叠加原理 superposition theorem 网络 network 无源二端网络 passive two-terminal network 有源二端网络 active two-terminal network
理想电源
电源 广义地讲，能把非电能转换成电能而向用电器供电的装置均称为电源。电源电动势，通常用符号E表示，电动势的单位也是伏特。 电池的串联可以增加电动势，如果相互串联的几个电池中有一个是老化或损坏的就使整个电池的电阻大大增大，所以一般不把新旧电池混合使用。 电池组并联后，由于电池之间存在一定差异，内阻小的电池中会通过超过其正常值的电流，容易造成电池发热甚至烧毁，所以一般不将电池并联使用。 一、电压源 （一）理想电压源 输出电压不受外电路影响，只依照自己固有的随时间变化的规律变化的电源，称为理想电压源。如电压源的电压为常数，就称为直流电压源，其电压一般用 U来表示， S 图（b）表示理想直流电压源。有时涉及的直流电压源是电池，在这种情况下还可以用图（c）符号，其中长线段表示电压源的高电位端，短线段表示电压源的低电位端。理想直流电压源伏安特性曲线如图1-47所示，它是一条平行与横轴的直线，表明其端电压与电流的大小及方向无关。 (a)一般表示（b）理想直流电压源（c）电池 图1-46 理想电压源的图形符号
图1-47 理想电压源的伏安特性 理想电压源具有如下几个性质： （1）理想电压源的端电压是常数S U ，或是时间的函数)(t U S 不变，与电流无关。 （2）理想电压源的输出电流和输出功率取决于与它连接的外电路。 图1-48示出电压源的两个特点，图a 表示电压源没有接外电路，电流0 i ，这种情况称为“开路”，而图b 的两个外电路1、2是不同的，因此这两种情况下的电流1i 和2i 也将是不同的。 （a ）不接外电路（开路） （b ）接外电路 根据所联接的外电路，电压源中电流的实际方向既可以从电压的高的电位处流向低电位处，也可以从低电位处流至高电位处。如果电流从电压源的低电位处流向高电位处，那么电压源释放能量，这是因为正电荷逆着电场方向由低电位处移至高电位处，外来力必须对它做功的缘故。这时，电压源起电源的作用，发出功率。反之，电流从电压源的高电位处流向低电位处，电压源吸收功率，这时电压源将作为负载出现。 （二）实际电压源 理想电压源是从实际电源中抽象出来的理想化元件，在实际中是不存在的。其端电压都随着电流变化而变化，例如当电池接上负载后，其电压就会降低，这是由于电池内部有电阻的缘故。所以，可以采用如图1-49所示的方法来表示这种实际的直流电源，即可以用一个理想电压源和一个电阻串联来模拟，此模型称为实际电压源模型，如图1-49（a ）所示。图（b ）是实际直流电压源模型。
电压源与电流源的等效变换实验报告总结
电压源与电流源的等效变换实验报告总结电压源与电流源的等效变换实验报告总结电压源与电流源的等效变换实验报 告总结 篇一: 实验一电压源与电流源的等效变换实验一电压源与电流源的等效变换学号: 132021520 姓名: XXX 班级: 13通信X班指导老师: X老师实验组号: 5 实验地点: 1实203 实验日期: 201X年5月18日 一、实验目的和要求: 1(掌握电源外特性的测试方法; 2(验证电压源与电流源等效变换的条件。 二、实验仪器: 一、可调直流稳压电源 1台 二、直流恒流源 1台 三、直流数字电压表 1只 四、直流数字毫安表 1只 五、电阻器 1个 三、实验原理:
1、一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具有很小的内阻，故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变，其外特性，即其伏安特性U=f(I)是一条平行于I轴的直线。 一个恒流源在使用中，在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流 源，即其输出电流不随负载的改变而改变。 2(一个实际的电压源(或电流源)，其端电压(或输出电压)不可能不随负载而变，因它具有一定的内组值。故在实验中，用一个小阻值的电阻(或大电阻)与稳压源(或恒流源)相串联(或并联)来模拟一个电压源(或电流源)的情况。 3(一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压 源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个理想的电 压源ES与一个电导g相并联的组合来表示，若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有 相同的外特性。一个电压源与一个电流源等效变换条件为第 1 页共 4 页Is? 或 Es1 g= RR Es? 如下图6-1所示: Is1 R= g0g0 四、实验内容: 1(测定电压源的外特性 (1)按图6-2(a)接线，ES为+6V直流稳压电源，调节R，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数图6-2(a) 图6-2(b) (2)按图6-2(b)接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源，调 节R阻值，记录两表读数。第 2 页共 4 页 2(测定电流源的外特性按图6-3接线，Is为直流恒流源，视为 理想电流源，调节其输出为50mA，令R0分别为1KΩ和?，调节R阻值，记录这两种情况下的电压表和电流表的读数。图6-3 表3 表4