任务七 认识电压源与电流源
第四讲电压源与电流源及其等效变换
《电工基础》教案
以看做是理想电压源.
二、电流源：
1、电流源是一种不断向外电路输出电流的装置.
如光电池在具有一定照度的光线照射下,光电池将被激了产生定值的电流,电流的大小与照度成正比.
2、实际电流源的电流总有一部分在电池内部流动的,而不能全部流出,实际电流源：
I=Is-U/r0
式中,Is——电流源的定值电流；
U/r0——内阻上的电流；
I——电流源的输出电流.
当电流源定值电流Is与内阻r0一定时,随着输出电压的增大,内阻分流增大,使用权输出电流减小.
3、理想电流源：
当r0=∞时,则输出电流I接近于定值电流Is,即与输出电压无关,这种电流源称为理想电流源.
三、电压源与电流源的等效变换
1、电压源以输出电压的形式向负载供电,电流源以输出电流的形式向负载供电.实际上,对于同一个电源,既可以用电压源来表示,也可以用电流源来表示,而且两者之间可以等效互换.
2、当实际电源由电压源表示时,外电路电流为
I=<E-U> / r0=E/ r0-U/r0
3、当实际电源由电流源表示时,外电路为
I=Is-I0=Is-U/r0
4、当电压源与电流源进行等效变换时,只需把电压源的短路电流E/r0作为电流源的恒定电流Is,内阻数值不变,由串联必为并联,即可把电压源模型转化为电流源模型；反之,将电流源的开路电压Is r0作为恒定电压E,内阻值不变,。
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。
电压源与电流源等效变换教案20.doc
课题课时上课时间课型任课教师电压源与电流源的等效变换39---40 新课王老师教学目标专业能力掌握电压源与电流源的等效变换相关条件社会能力培养学生理论指导实践的能力，增强同学间的团结协作的意识协作能力、组织能力方法能力探究式学习，发挥学生学习的主动性，理实结合重点电压源与电流源的等效变换条件难点电压源与电流源的等效变换注意事项解决结合电路讲解方法强化记忆课前训时间分课堂设计教学设想配复习电流源、电流源向外电路输出电流计算公式、理想电流源导语我们已经学习了电压源和电流源的相关知识，本节课我们在学习他们互换的条件新课一、电压源与电流源的等效变换条件内容1、同一个电源即可用电压源来代替也可以用电流源来代替，电压源与内阻串联，电流源与内阻并联。
2 、对于同一个负载来说，电压源和电流源是等效的。
3 、电压源的输出I E - U 电流源的输出 I I S U 4 、等效变换条件： I E r0 r0r0 r0 r0 r0二、注意事项1、电压源与电流源的等效变换只是对外电路而言，两种电源的内部不等效。
当发生短路时，电压源内部没有电流，电流源内部有电流。
2、由于理想电压源的内阻定义为零，理想电流源的奶子定义为无穷大，因此两者之间不能等效变换3、电源的等效方法可以推广，如果理想电压源与外接电阻串联，可以把外接电阻看做是电源的内阻，等效互换为电流源的形式，理想电流源与外接电阻并联，可以把外接电阻看做是电源的内阻，等效互换为电压源的形式4、电压源的电动势 E 和电流源的恒定电流 Is 在电路中保持方向一致，即，Is 的方向从 E 的“ - ”端指向“ +”端三、例题1、电动势为12V、内阻为3Ω的电压源等效变换为电流源解： Is=E/r0=4A内阻为3Ω2、如图所示电路，恒定电流为2A，内阻为1Ω，等效变换为电压源解： E=Is r o=2V r o=1Ω小结作业回顾板书，强调知识点注意事项电压源与电流源的等效变换条件、注意事项、整理例题教学过程：学生阅读教材组内同学合作初步整理知识点板师生共同整理、讲解知识点书要求：设各小组长要组织好本小组的学习情计况，积极主动学习本节课的知识学习方式：学生自主学习组内讨论学习组间交流学习教学生预习情况学学生参与情况反思完成任务情况。
电压源电流源及其等效变换.
注意
理想电压源与理想电流 源之间不能进行变换。
小结
例2-15 E=6V,r=0.2Ω，等效电流源
例2-15 E=6V,r=0.2Ω，等效电流源
先把两个电压源等效为两个对应的电流源
两个并联的电流源再合并为一个电流源
最后再把电流源转化为电压源
+ U
A E
+ r
A
R2
U
B
理想电压源
如果内阻r=0时，不管负载变动时输出电流I 如何变化，电源始终输出恒定的电压E，此时 的电压源为理想电压源 实际中，如果电源的内阻r 远小于负载电 阻，则可看作是理想的电压源。
A E U r=0 B B E
+ UAn个Fra bibliotek压源的串联
可等效为一个电压源E，其电动势等于各电压 源的代数和，内阻等于各电压源的内阻之和。
理想电流源是不存在的。
因为电源内阻不可能为 无穷大。
n个电流源并联 可以合并为一个等效电流源Is,
n个电流源并联
Is等于各个电流源的电流的代数和。 Is= Is1+ Is2 +Is3….. 等效内阻r的倒数，等于各电流源的内阻的倒数之 和。
n个电流源并联
Is等于各个电流源的电流 的代数和。 Is= Is1+ Is2 +Is3….. 等效内阻r的倒数，等于各 电流源的内阻的倒数之 和
当电流源向负载R输出电流时，如 图2-28所示，它所输出的电流I总是小 于电流源的恒定电流Is，电流源的端 电压U与输出电流I的关系为：
I=Is-U/r
I=Is-U/r
上式，电流源内阻r越大，则负 载变化而引起的电流变化就越小。 输出电流越稳定。
理想电流源
电压源与电流源及其等效转换共33页
ห้องสมุดไป่ตู้
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
电压源与电流源及其等效转换
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
电压源、电流源及其等效变换
+ Is RO U
RO Is
+ U
-
-
实际电流源
理想电流源
实际工程中I ，当负载电阻远远小于I电源
内阻I时s ，RIO实O 际U电+- 源可R用R理近想似 电RO流I源s 表示。U+-
R
1.7.3 实际电源两种模型的等效变换
一、 电压源与电流源的等效变换
二、有源支路的简化
原则：简化前后，端口的电压电流关系不变。
1. 电压源串联
Rs1 Rs2
I a +Us–1+– Us2源自b+ U–
Us Rs
I+ –
a
b
+U–
U = (Us1 + Us2 ) – (Rs1+Rs2)I = Us - Rs I
Us = Us1 + Us2
Rs = Rs1 + Rs2
2. 电流源并联
1、电路符号
+
is RO u
-
+ Is RO U
-
实际电流源(交流)
实际电流源(直流)
2、伏安特性
I
Is
IO RO
+ U
-
u
UO IS RO
R
0
实际电 流源伏 安特性
Is
i
理想电 流源伏 安特性
U I IS IO IS RO
特点：输出电流随外电路变化。
实际电流源与理想电流源的本质区别 注意 在于其内阻RO。
1.7.1 电压源
一、 理想电压源
电源的输出电压与外界电路无关,即电压源输 出电压的大小和方向与流经它的电流无关,也就是 说无论接什么样的外电路,输出电压总保持为某一 给定值或某一给定的时间常数。
高二物理竞赛课件电压源和电流源
满足：P. 干电池和钮扣电池（化学电源）
干电池电动势，仅取决于（糊状）化学材料，其大小决定储存的能量， 化学反应不可逆。
钮扣电池电动势V，用固体化学材料，化学反应不可逆。
干电池
钮扣电池
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2. 燃料电池（化学电源）
电池电动势。以氢、氧作为燃料。约40-45%的化学能转变为 电能。实验阶段加燃料可继续工作。
_。
P uSi
发出功率，起电源作用
②电压、电流参考方向关联；
+ +
uS
u 物理意义：电场力做功，电源吸收功率
_
_ P uSi
吸收功率，充当负载
返回 上页 下页
例 计算图示电路各元件的功率
解 uR (10 5) 5V
i uR 5 1A R5
P10V uSi 101 10W P5V uSi 51 5W
+ +
电流源的功率
P uiS
①电压、电流的参考方向非关联；
P uiS
发出功率，起电源作用
②电压、电流的参考方向关联；
P uiS
吸收功率，充当负载
iS
u
_
iS
u
_
返回 上页 下页
例
计算图示电路各元件的功率
解
u i5ViS 2A
+
i
+
2A
5V u
-_
P2A iSu 2 5 10W
发出
P5V uSi 5 (2) 10W
PR Ri2 51 5W
满足：P（发）＝P（吸）
R 5Ω
_ +
uR
5V
-i
++
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。
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。
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课题三 电压源、电流源及其等效变换
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。
一、电压源
1．理想电压源（恒压源）
（1）符号：
（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 。
例 1-3 ： 如图 1-5:U S =10V
解：如图 1-5 电压源
则当 R 1 接入时 ： I =5A
当 R 1 、 R 2 同时接入时： I =10A
(3) 特性曲线
2．实际电压源
（1）符号：
（2）特点：由理想电压源串联一个电阻组成，R S称为电源的内阻或输出电阻，负载的电压
U =US–IRS，当RS=0时，电压源模型就变成恒压源模型。
（3）特性曲线
二、 电流源
1．理想电流源（恒流源）
(1)符号:
(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。
例 1-4 ： 如图 1-6:I S =1A
则:当R =1Ω 时，U =1V，R =10Ω时，U =10V
（3）特性曲线
图1-6 电流源
2．实际电流源
（1）符号：
（2）特点：由理想电流源并联一个电阻组成，负载的电流为 I = I S – U ab / R S ，当
内阻 R S = ∞ 时，电流源模型就变成恒流源模型。
（3）特性曲线：
3．恒压源和恒流源的比较
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 1-5 ：如图 1-7
图 1-7 电流源的转换
例 1-6 ： 如图 1-8
图 1-8 电压源的转换
I= 1A
例 1-7 ： 如图 1-9
图 1-9 电压源的转换
课堂小结：
1. 电压源、电流源的定义
2. 电压源与电流源之间的转换