电压源电流源定义
电压源和电流源
1、 理想电压源 定义： 输出的电压与流过该元件的电流无关。
电路符号： i + _uS
I+ _US
u us
0
i
理想电压源的伏安特性
理想电压源的V-A特性
特点： 恒压不恒流。
US恒定，I由电源和外电路共同决定。
理想电压源的开路与短路
i=0
++
uS
_
u=_uS
开路
+
+
i=∞
RL
iS
， 当R0很小时，iSC很大,
0
此种情况不允许出现。
二、 电流源
1、 理想电流源
定义： 输出的电流与该元件的端电压无关。
电路符号：
i
iS
+
i
iS
u
-
理想电流源的伏安特性
0
u
理想电流源的V-A特性
特点： 恒流不恒压。 iS恒定，u由电源和外电路共同决定。
理想电流源的开路与短路
i=iS
+
Байду номын сангаас
iS
外部特性曲线
i
is
k
0
u
电流源模型外特性
特例：
（1）a，b端开路，不接负载时，此时
i=0，u
uOC
iS GS
（2）a，b短路，电源短路时， u=0 i iSC iS
一般情况下，为带负载正常工作。
ia
iS R0
u=0 iSC
b
小结
1、理想电压源和理想电流源是忽略了实际电源内阻后的理想电路元件。
u=0
_
RL
短路
i=iS
电压源和电流源
_
i
uS
u
_
_
i , us非关联
p发= uS i
p吸= - uSi
物理意义： 外力克服电场力做功 ， 发出功率。
i , uS 关联 p吸=uSi p发= –uSi
物理意义：电场力做功 ， 吸收功率。
惯例：非关联，P>0，发出功率。
实际电压源
I
u
R
US
US
0
i
世上没有理想电压源。
其实，理想电阻也不存在。
二、电流源（独立理想化）：
电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压 u 无关。
iS
iS
电路符号
1. 特点： (a) 电流源电流由电流源本身决定，与外电路无关；
直流：iS为常数
交流： iS是确定的时间函数，如 iS=Imsint
(b) 电流源两端电压是由外电路决定。
I 1A
UR
R 1 , I 1A , U 1V R 10 , I 1A , U 10V
i
(1) 负载短路：R=0， i= iS ，u=0 ，电
+
流源被短路。
iS
u
R (2) 负载开路：R，i= iS ，u 。若
_
强迫断开电流源回路，电路模型为病
态，理想电流源不允许负载开路。
4. 实际电流源的产生：
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。
i1
i2
+
+
+
_u1
_u1
u2 _
VCVS
{ i1=0 u2= u1 :电压放大倍数
电压源与电流源
课题：电压源与电流源教学目标：1．了解实际和理想电压源和电流源2．掌握电压源与电流源的变换教学重点：电压源与电流源的变换教学难点：电压源与电流源的变换教学过程：2.5 电压源与电流源电源是将其它形式的能量(如化学能、机械能、太阳能、风能等)转换成电能后提供给电路的设备。
本节主要介绍电路分析中基本电源：电压源和电流源。
2.5.1电压源和电流源我们所讲的电压源和电流源都是理想化的电压源和电流源。
1.电压源电压源是指理想电压源，即内阻为零，且电源两端的端电压值恒定不变（直流电压），如图2.17所示。
它的特点是电压的大小取决于电压源本身的特性，与流过的电流无关。
流过电压源的电流大小与电压源外部电路有关，由外部负载电阻决定。
因此，它称之为独立电压源。
电压为Us的直流电压源的伏安特性曲线，是一条平行于横坐标的直线，如图2.18所示，特性方程U = Us （2-26）如果电压源的电压Us=0，则此时电压源的伏安特性曲线，就是横坐标，也就是电压源相当于短路。
图2.17 电压源图2.18 直流电压源的伏安特性曲线2.电流源电流源是指理想电流源，即内阻为无限大、输出恒定电流I S的电源。
如图2.19所示。
它的特点是电流的大小取决于电流源本身的特性，与电源的端电压无关。
端电压的大小与电流源外部电路有关，由外部负载电阻决定。
因此，也称之为独立电流源。
图2.19 电流源 图2.20 直流电流源的伏安特性曲线电流为I S 的直流电流源的伏安特性曲线，是一条垂直于横坐标的直线，如图2.20所示，特性方程I = I S （2-27）如果电流源短路，流过短路线路的电流就是I S ，而电流源的端电压为零。
2.5.2实际电源的模型1. 实际电压源实际电压源可以用一个理想电压源Us 与一个理想电阻r 串联组合成一个电路来表示，如图2.21(a)所示。
特征方程 U = U S –Ir （2-28）实际电压源的伏安特性曲线如图2.21(b)所示,可见电源输出的电压随负载电流的增加而下降。
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、受控源、基尔霍夫定律基本知识150219
电压源、电流源、受控源、基尔霍夫定律基本知识150219
一、
1.1 理想电流源：电流与外在因素无关，受自身内在因素控制。
特性就是在某时刻，电流不变，电压可以任意加。
1.2 理想电压源：电压与外在因素无关，受自身内在因素控制。
特性就是在某时刻，电压不变，电流可以任意加。
注：外在因素包括电压电流等电量。
1.3 实际电压源：理想电压源与内阻串联，开路时即为理想电压源的电压，短路时电压全部加在内阻上，容易烧坏内阻，所以不能短路。
US是开路电压，US/R 是短路电流。
1.4 实际电流源：理想电流源与内阻并联，开路时电流全部经过内阻，容易烧坏，所以不能开路。
短路时电流即为理想电流源的电流。
iS是短路电流，ISRS是开路电压。
1.5受控电源的量受某些电压或电流控制。
1.6基尔霍夫定律注意拓扑约束就是基尔霍夫定律
电流定律就是任一结点流入流出电流和为零。
注意：基尔霍夫定律应用的范围是集总电路，也就是不考虑内在电磁现象，只考虑端子外部情况。
电压定律就是任一回路电压和为零。
电压源、电流源和受控源
受控源的实际应用
受控源在电子设备和系统中用 于实现特定的信号处理或控制
功能。
在放大器和振荡器中，受控源 用于改变电路的增益或频率响
应。
在模拟电路中，受控源用于实 现加法、减法、乘法或除法等 运算。
在传感器和测量系统中，受控 源用于产生激励信号或参考电 压，以便测量其他电路参数。
04
电压源、电流源和受控 源的比较
特性比较
01
02
03
电压源
电压源能够提供恒定的输 出电压，不受负载变化的 影响。
电流源
电流源能够提供恒定的输 出电流，不受负载变化的 影响。
受控源
受控源的输出电压或电流 受外部控制信号的影响， 可以模拟各种电路元件的 特性。
应用比较
电压源
电压源主要用于提供稳定的电压 参考，如模拟电路中的偏置电压。
受控源的输出阻抗与独立电源的输出阻抗不同， 其值可能受到控制量的影响。
受控源的应用
在模拟电路中，受控源可以作为放大器、混频器、乘法器等电子器件使用，实现信 号的放大、频率变换、信号处理等功能。
在数字电路中，受控源可以作为比较器、触发器等电子器件使用，实现信号的比较、 逻辑运算等功能。
在电力电子系统中，受控源可以作为逆变器、斩波器等使用，实现直流电的逆变、 交流电的整流等功能。
05
电压源、电流源和受控 源的实际应用
电压源的实际应用
01
电压源在电子设备和系统中扮演着提供稳定电压的角色，确保设备正 常运行。
02
在电池供电的系统中，电压源负责将电池的化学能转换为电能，为负 载提供稳定的电压。
03
电压源与电流源的等效变换的两个条件
电压源与电流源的等效变换的两个条件在电路中，电压源和电流源是两种常见的电源类型。
它们在电路中的作用不同，但是在某些情况下，它们可以相互转换。
这种转换称为等效变换。
本文将介绍电压源与电流源的等效变换的两个条件。
一、电压源与电流源的基本概念电压源是指在电路中提供恒定电压的元件，它的电压大小不随电路中的电流变化而变化。
电流源是指在电路中提供恒定电流的元件，它的电流大小不随电路中的电压变化而变化。
二、电压源与电流源的等效变换在某些情况下，电压源和电流源可以相互转换。
这种转换称为等效变换。
等效变换的目的是为了方便电路分析和计算。
下面将介绍电压源与电流源的等效变换的两个条件。
1. 等效电阻相等电压源和电流源的等效变换的第一个条件是等效电阻相等。
等效电阻是指在等效电路中，电源两端的电阻值。
在等效电路中，电压源和电流源的等效电阻必须相等，才能保证等效电路中的电流和电压与原电路中的电流和电压相同。
例如，下图中的电路中有一个电压源和一个电阻。
我们可以将电压源和电阻转换为等效电流源和等效电阻。
为了保持等效电路中的电流和电压与原电路中的电流和电压相同，等效电路中的等效电阻必须等于原电路中的电阻值。
2. 等效电源相同电压源和电流源的等效变换的第二个条件是等效电源相同。
等效电源是指在等效电路中，电源的电压或电流大小与原电路中的电源相同。
在等效电路中，电压源和电流源的等效电源必须相同，才能保证等效电路中的电流和电压与原电路中的电流和电压相同。
例如，下图中的电路中有一个电流源和一个电阻。
我们可以将电流源和电阻转换为等效电压源和等效电阻。
为了保持等效电路中的电流和电压与原电路中的电流和电压相同，等效电路中的等效电源必须等于原电路中的电流源的电流乘以电阻值。
三、总结电压源和电流源是电路中常见的电源类型。
在某些情况下，它们可以相互转换，这种转换称为等效变换。
电压源与电流源的等效变换的两个条件是等效电阻相等和等效电源相同。
等效电阻是指在等效电路中，电源两端的电阻值。
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
_
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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
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电压源电流源定义
电压源和电流源是电路中两种常见的元件，用来描述电路中的电源或信号源的性质。
电压源可以看作是一个能够提供稳定电压输出的元件。
在电路中，电压源被表示为一个符号（如直流电源的符号为一个平行线加上一个长线），并且标有一个特定的电压值。
电压源的电压值可以是固定的或可调的。
电压源可以提供恒定电压输出，当其他负载连接到电压源时，电路中的电流由负载决定。
电流源可以看作是一个能够提供稳定电流输出的元件。
在电路中，电流源被表示为一个符号（如直流电流源的符号为一个平行线加上一个箭头），并且标有一个特定的电流值。
电流源的电流值可以是固定的或可调的。
电流源可以提供恒定电流输出，当其他负载连接到电流源时，电路中的电压由负载决定。
电压源和电流源是相互关联的，根据欧姆定律 (Ohm's Law)，电流等于电压除以电阻，电压等于电流乘以电阻。
因此，电压源和电流源可以通过电阻网络相互转换。
在电路分析中，电压源和电流源经常被用来表示电路中的理想化元件和信号源。