电工基础(高教版)教学课件：电流源和电压源
电工电子电压源电流源及其等效变换PPT课件
UA UB UAB=0 UAB= UA UB
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例1.6
R3
R4
+
Us3 -
+
①Us1 -
R1
I3
+
Us2 -
R2
I1
I2
IB IC IE
RC
UCE RE
+ – UCC
对回路①列方程
UCE ?
I3R3 US1 I1R1 US3 0 UCE UCC ICRC IERE
对回路列方程
1.7.2 电流源
一、 理想电流源
电源的输出电流与外界电路无关,即电源输出 电流的大小和方向与它两端的电压无关,也就是说 无论接什么样的外电路,输出电流总保持为某一给 定值或某一给定的时间常数。
1、电路符号
is
+
u
-
Is
+ U
-
理想电流源(交流)
理想电流源(直流)
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2、伏安特性
I
Is
第17页/共24页
例1.5
R3
④
① R4 i4 ②
+
Us3 -
+
Us1 -
R1
i3
+
Us2 -
R2
i1
i2
is
③
对封闭面④列方程 i1 + i2 + i3+ is =0
对节点①列方程
i1 + i3 - i4 =0 对节点② 列方程
i2 +i4 + is =0 对节点③列方程
-i1 -i2 - i3- is =0
1.7 电压源、电流 源及其等效变换
第3讲电压源和电流源 19页PPT文档
第3讲 电压源和电流源
结束 作业（P38）：1-11、1-13
END
i1
i2
+ _u1
+
b i1
u2 _
{ u1=0 i2=b i1
CCCS
b ：电流放大倍数
(2) 电流控制的电压源 ( Current Controlled Voltage Source )
i1
i2
+
+
+
u_1
r _
i1
u_ 2
CCVS
{ u1=0 u2=r i1 r : 转移电阻
(3) 电压控制的电流源 ( Voltage Controlled Current Source )
第3讲 电压源和电流源
电源：有源电路元件，是各种能量产生器的理想化模型。电 源分为独立电源和非独立电源（受控源）两类，各自又有电压源 和电流源两种。
一、电压源（独立的理想化电压源的简称）：
1、元件特性：
电压源国标符号
+
_
US
us
(1) 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；
直流：U = US
电池符号
2、 理想电压源的开路与短路：
I (1) 负载开路：R，i=0，u=us ；
5V
R (2) 负载短路：R=0，i ，此时理想
电源模型不存在。
理想电压源不允许负载短路。
3、实际电压源： I
r
US
实际电压源也不允许负载短路。 因其内阻r很小，若负载短路，电流 很大，可能烧毁电源。 分析电路时可以短路。
可由稳流电子设备产生，有些电子器件输出具备电流源特 性，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光 线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。
电流源和电压源
电流源和电压源在电路中，电流源（Current Source）和电压源（Voltage Source）是两种非常常见的电子元件。
它们分别被用来提供稳定的电流和电压，以供电路中其他元件使用。
本文将介绍电流源和电压源的基本原理、类型以及在电路设计中的应用。
一、电流源（Current Source）1. 基本原理电流源是能够提供恒定电流的电子元件。
它的基本原理是通过封装在电路中的一系列元件来稳定电流大小，使其在电路中的不同条件下保持恒定。
2. 类型常见的电流源有两种类型，分别为固定电流源和可变电流源。
•固定电流源：固定电流源能够在特定条件下提供确定的电流输出，无论负载的变化如何，它的输出电流保持不变。
在设计电路中，固定电流源常用于提供给特定元件、电路模块或者传感器等所需的固定电流。
•可变电流源：可变电流源则可以根据需要调节输出电流。
通过控制电路中的电压、电阻或电流传感器等元件，可以实现可变电流源的设计。
3. 应用电流源在电路设计中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：•模拟电路：在模拟电路中，电流源可以被用于稳定传感器和放大器的工作。
例如，在温度传感器电路中，电流源可以提供一个稳定的电流，以便产生一个与温度成正比的电压。
•LED驱动：LED（Light-Emitting Diode）驱动电路中常常需要提供一个稳定的电流源，以确保LED的亮度和寿命。
电流源可以通过与LED串联的电阻来实现，从而控制LED的工作电流。
•运算放大器（Operational Amplifier）：运算放大器电路中，电流源可以用于稳定运算放大器的偏置电流。
这对于增强放大器的性能和稳定性非常重要。
二、电压源（Voltage Source）1. 基本原理电压源是能够提供恒定电压的电子元件。
它的基本原理是通过封装在电路中的一系列元件来稳定电压大小，使其在电路中的不同条件下保持不变。
2. 类型常见的电压源有两种类型，分别为固定电压源和可变电压源。
电压源电流源的课件
电压源与电流源电压源和电流源课件一、电压源和电流源的定义电压源是一种电源设备，其输出电压在一定范围内保持恒定，而输出电流则会根据负载的变化而变化。
电流源则是一种电源设备，其输出电流在一定范围内保持恒定，而输出电压则会根据负载的变化而变化。
二、电压源和电流源的表示方法电压源可以用一个标有电压值的符号表示，符号的箭头指向表示电压的正方向。
电流源可以用一个标有电流值的符号表示，符号的箭头指向表示电流的正方向。
三、电压源和电流源的性质和特点电压源的主要性质是其输出电压保持恒定，而输出电流则会根据负载的变化而变化。
电压源具有较大的输出阻抗，使得负载的变化对其输出电压的影响较小。
因此，电压源在供电系统中可以作为一个恒定的电压参考点。
电流源的主要性质是其输出电流保持恒定，而输出电压则会根据负载的变化而变化。
电流源具有较小的输出阻抗，使得负载的变化对其输出电流的影响较小。
因此，电流源在供电系统中可以作为一个恒定的电流参考点。
四、电压源和电流源的应用实例电压源在电路中的应用主要是提供稳定的电压参考，如电池、稳压电源等。
电流源在电路中的应用主要是提供稳定的电流参考，如音频放大器、LED驱动器等。
五、电压源和电流源之间的转换关系对于一个给定的电源设备，如果知道其输出电压和输出电流的值，可以通过计算得出其内阻的值。
如果将这个电源设备的内阻视为无穷大，就可以将其视为一个理想的电压源或电流源。
在实际情况中，由于电源设备的内阻不可能为无穷大，因此其输出电压和输出电流会受到负载的影响。
如果将一个理想的电压源与一个理想的电流源进行串联或并联，可以得到另一个新的电源设备。
通过这种方式，可以根据需要将电压源和电流源进行相互转换。
六、电压源和电流源在电路中的作用电压源在电路中的作用主要是提供一个稳定的电压参考点，使得电路中的其他元件可以以此为基准进行工作。
同时，电压源也可以为电路中的元件提供所需的电能。
电流源在电路中的作用主要是提供一个稳定的电流参考点，使得电路中的其他元件可以以此为基准进行工作。
电路基础1-6电压源与电流源
RS
2）外特性(VAR) uS u
u = us – iRS
输出电流 i 一定时，RS 越 RSi 大，输出电压 u 越小。 RS一定时，输出电流 i 越 大， 输出电压 u 越小。
o
i
RS : 电源内阻,一般很小。
2.理想电流源
定义
电路符号
其输出电流总能保持定值或一定的 时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。 直流电流源的 iS 伏安关系 _ + u
§ 1-6 电压源和电流源
一、理想电压源 (Voltage Source)
定义
是一个有源二端元件，其端电压在任意瞬时与其端 电流无关：或者恒定不变（直流情况），或者按照某一 固有函数规律随时间而变化。 电路符号：
a
＋ uS US －
+ US –
b
+ – US 为恒定电压源或直流电压源
a
b
时，有时用此图形符号
发出功率，起电源作用
+
u
_
u
_
上 页 下 页
例
解
计算图示电路各元件的功率
i iS 2A
+
5V u
u 5V
P2 A iS u 2 5 10 W
发出
P5V uS i 5 (2) 10 W 吸收
满足：P（发）＝P（吸）
返 回
+
_
i
2A
上 页
下 页
实际电源
氢氧燃料电池示意图
返 回 上 页 下 页
3. 太阳能电池（光能电源）
一块太阳能电池电动势0.6V。太阳光照射到P-N结上， 形成一个从N区流向P区的电流。约 11%的光能转变为电 能，故常用太阳能电池板。 一个50cm2太阳能电池的电动势0.6V,电流0.1A
电流源和电压源电路课件PPT
由于所有各管的基极电流均由基准电流IR提供,因此输出电 流Io与基准电流IR的偏差为（n+1）IB, n值越大，偏差越大。为 了使Io与IR尽量接近相等，可采用图3—39（b）所示电路。电路 中，采用了晶体管To作为缓冲级，此时基准电流IR与各级输出 电流的关系为
这又不符合集成工艺。
VCC
通过对比例电路分析可知
R IR
iC2= IO
IO
R R1 2iC1V RT2
lniC1 IO
iC1 T1
T2
若令：R1 =0
iE2
则
IO
VT lniC1 R2 IO
VT R2
ln
IR IO
R2
由图可知：
5、威尔逊电流源
为了提高电流源的传输精度，可采用如图所示的威尔逊电流源。 威尔逊电流源是根据负反馈原理制成因而具有良好的温度特性和 很高的输出电阻。假定由于温度或负载的变化使IO=IC3
电流源和电压源电路
电流源
电流源是电路的基本元件，它是一种二 端元件。电流源的内阻相对负载阻抗很 大，负载阻抗波动不会改变电流大小。 在电流源回路中串联电阻无意义，因为 它不会改变负载的电流，也不会改变负 载上的电压。在原理图上这类电阻应简 化掉。负载阻抗只有并联在电流源上才 有意义，与内阻是分流关系。
i 更接近 I ，从而有效的减小了I 由于 T1 与 T2 构成镜像电流原则有
C 势垒就是1势能比附近的势能都R高的空间区域，基本上就是极值点附近的一小R片区域。
这种滤波电路的优点是：滤波效果好，几乎没有直流损耗。
转换为i 过程中由于有限的β值引入 由于所有各管的基极电流均由基准电流IR提供,因此输出电流Io与基准电流IR的偏差为（n+1）IB, n值越大，偏差越大。
电工基础完整ppt课件
37
电工基础
(3)、通电线圈产生的磁场 【右手螺旋定则】
磁通
电感 L N
i
B H
ppt课件完整
H N
l
38
电工基础
4.3 磁场对电流的作用
ppt课件完整
39
电工基础
1．电磁力的大小
磁场
电流
有效
强弱
大小
长度
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F=B I ι
B------均匀磁场的磁感应强度(特斯拉T) I ------导线中的电流强度(安)
拔 出
ppt课件完整
原磁 通减 少
感应 电流 磁通
原磁通 减少
感应磁通 与之方向
相同
56
判断电感工应基础电动势（感应电流）方向的具体方法：
插
入N
-
+
1、先确定原磁通方向及其变化趋势( 是增加还是减少)；
2、根据楞次定律确定感应磁通方向 如果原磁通的趋势是增加,则感应 磁通与原有磁通方向相反；
反之，原有磁通的变化趋势是减少 ，则感应磁通与原有磁通方向相同。 3、根据感应磁通方向，应用右手螺 旋定则确定感应电流及感应电动势方
图5-12 主磁通和漏磁通
图 5-13 有 分 支 磁 路
对称分支磁路 和 不对称有分支磁路
ppt课件完整
77
电工基础
A
· N2
aX
N1
x
·
A
ppt课件完整
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电工基础
ppt课件完整
66
电工基础
应用
ppt课件完整
67
电工基础
ppt课件完整
涡流的害处
在交铁变芯磁场 作用发下热，整 块铁芯中产 生的线旋圈涡状 感应绝电缘流称 为涡流。
独立电压源和独立电流源ppt课件
解： uS1 R1i uS2 R2i R3i uS3 0
i uS1 uS2 uS3 (24 4 6)V 2A R1 R2 R3 (1 2 4)
沿右边路径求电压uab得到
uab uS2 R2i R3i 4V 2 2V 4 2V 16V
也可由左边路径求电压uab得到
常用的干电池和可充电电池
实验室使用的直流稳压电源
示波器
稳压电源 用示波器观测直流稳压电源的电压随时间变化的波形。
一、独立电压源
如果一个二端元件的电流无论为何值，其电压保持常 量US或按给定的时间函数uS(t)变化，则此二端元件称为独 立电压源，简称为电压源。电压源的符号如图(a)所示，图 中“ + ” ， “ - ”号表示电压源电压的参考极性。
电流源的符号如图 (a)所示，图中箭头表示电流源电流 的参考方向。
电流保持常量的电流源，称为恒定电流源或直流电流 源。
电流随时间变化的电流源，称为时变电流源。
电流随时间周期变化且平均值为零的时变电流源，称 为交流电流源。
电流源的电压与电流采用关联参考方向时，其吸收功 率为
p=ui
当p>0，即电流源工作在u-i平面的一、三象限时，电 流源实际吸收功率；
面的二、四象限时，电压源实际
P<0
发出功率。
例 l-3 电路如图所示。已知uab=6V, uS1(t)=4V, uS2(t)=10V, R1=2和R2=8。 求电流i和各电压源发出的功率。
解：
uab uS1 u1 uS2 u2 uS1 R1i uS2 R2i
i uab uS1 uS2 (6 4 10)V 1.2A
uab R1i uS1 uS3 1 2V 24V 6V 16V
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电压源和电流源
学习目标：
1．掌握电压源和电流源的概念。
2．掌握电压源和电流源的等效转换。
重点：电压源和电流源的等效转换。
难点：电压源和电流源的等效转换。
把其它形式的能转换成电能的装置称为有源元件，可以采用两种模型表示，即电压源模型和电流源模型。
教学方法：讲授、讨论、启发
教具：多媒体
二、【新课导入】
（一）、电压源
1．理想电压源（恒压源）
2、特点：无论负载电阻如何变化，输出电压即电源端电压总保持为给定的US
或us(t)不变，电源中的电流由外电路决定，输出功率可以无穷大，其内阻为 0 。
（二）、电流源
1、理想电流源（恒流源）
2、特点：无论负载电阻如何变化，总保持给定的Is 或i s (t) ，电流源的端电压由外电路决定，输出功率可以无穷大，其内阻无穷大。
（三）、电压源与电流源的转换
1．特性：电压源可以等效转换为一个理想的电流源I S 和一个电阻R S 的并联，电流源可以等效转换为一个理想电压源U S 和一个电阻R S 的串联。
即转换公式：U S =R S *I S
2．注意：
（1）转换前后U S 与I s 的方向，I s 应该从电压源的正极流出。
（2）进行电路计算时，恒压源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可等效变换，R S 不一定是电源内阻。
（3）恒压源和恒流源不能等效互换。
（4）恒压源和恒流源并联，恒流源不起作用，对外电路提供的电压不变。
恒压源和恒流源串联，恒压源不起作用，对外电路提供的电流不变。
（5）与恒压源并联的电阻不影响恒压源的电压，电阻可除去，不影响其它电路的计算结果；与恒流源串联的电阻不影响恒流源的电流，电阻可除去，不影响其它电路的计算结果；但在计算功率时电阻的功率必须考虑。
（6）等效转换只适用于外电路，对内电路不等效。
例 1、图 1-7 电流源转换成电压源
例 2：如图 1-8电压源的转换
I= 1A
课堂练习：
1、把如图 1-9 的电压源转换成电流源
【巩固小结】1．理想电流源（恒流源）的特点
2．理想电流源（恒流源）的特点
3、电压源与电流源的转换的注意事项
【课后练习】
1、把图 1-9 的电压源电流源转换成电压源。