电流学中的电压源与电流源分析
实际电压源与实际电流源
实际电压源与实际电流源一、实际电压源实际电压源的输出电压与输出电流不成线性关系，通常用理想电压源和电阻串联的组合作为实际电压源的电路模型，如图1所示。
图1 实际电压源电路模型图2 实际电压源外特性曲线图1实际电压源电路模型图2实际电压源外特性曲线根据图1所示的电路，可得出实际电压源输出电压U与输出电流I满足如下关系(1)由此可作出实际电压源的外特性曲线，如图2.6所示。
当电压源开路时，I=0，U=U0=US；当电压源短路时，U=0，I=IS=E/RS。
当RS=0时，电压U恒等于电动势，为一定值，其中电流由负载电阻负载电阻RL来确定。
这样的电源称为理想电压源或恒压源。
如果一个电源的内阻远小于负载电阻，即时，则，基本上恒定，可以认为是理想电压源。
注意：理想电压源不允许短路，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。
二、实际电流源实际电流源用理想电流源和电阻串联的组合来表示，如图3所示。
图3 实际电流源电路模型图4 实际电流源外特性曲线图3实际电流源电路模型图4实际电流源外特性曲线根据图3所示的电路，可得出实际电流源输出电压U与输出电流I满足如下关系(2)由式(2)可作出电流源的外特性曲线，如图4所示。
当电流源开路时，I=0，U=U0=ISRS；当电流源短路时，U=0，I=IS。
当时（相当于并联支路RS断开），电流I恒等于IS，为一定值，而其两端的电压U由负载电阻RL来确定。
这样的电源称为理想电流源或恒流源。
如果一个电源的内阻远大于负载电阻，即时，则，基本上恒定，可以认为是理想电流源。
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。
电压源和电流源的等效变换实验误差分析
电压源和电流源的等效变换实验误差分析
电压源和电流源在电路中起到的作用是不同的。
电压源提供电压,电流源提供电流。
然而,在某些情况下,需要将电压源转换为等效的电流源,或将电流源转换为等效的电压源。
这种等效变换的误差分析需要考虑以下因素：
1. 内阻的影响
电压源有一个内部电阻,电流源有一个内部电压。
在进行等效变换时,内阻会影响等效电流或等效电压的大小。
如果内阻很小,误差就会很小。
如果内阻很大,则误差就会很大。
2. 实际电源的精度
实际电源的精度也会影响等效变换的误差。
一般来说,电源的精度越高,误差越小。
但是,高精度的电源也比低精度的电源更昂贵。
3. 测量仪器的精度
在测量等效电流或等效电压时,使用的测量仪器的精度也会影响误差。
一般来说,精度更高的测量仪器会产生更小的误差。
4. 电路的负载
最后,电路的负载也会影响等效变换的误差。
如果负载变化很大,等效变换的误差也会很大。
因此,需要在变换之前确定负载的范围,以便确定误差的大小。
总的来说,电压源和电流源的等效变换会产生误差,这个误差大小会受到所使用的电源的精度和内部电阻,所使用的测量仪器精度和电路负载的影响。
为减小误差,需要在实验过程中尽可能精确地测量和计算。
电压源与电流源的等效变换实验报告
电压源与电流源的等效变换实验报告示例文章篇一：《电压源与电流源的等效变换实验报告》嘿！同学们，今天我要跟你们讲讲我做的那个超级有趣又有点难搞的电压源与电流源的等效变换实验！实验开始前，老师把我们分成了小组，我和我的好朋友小明、小红一组。
我们一到实验室，就看到桌子上摆满了各种各样的仪器，有电源、电阻、电流表、电压表，就像一个神秘的宝库等着我们去探索。
我们先按照老师的指导连接电路。
这可不像搭积木那么简单！我们小心翼翼地摆弄着电线，生怕接错了。
我一边弄一边嘟囔：“这电线怎么这么不听话，老跟我作对！”小明在旁边笑着说：“别着急，咱们慢慢来，肯定能成功！”好不容易把电路接好了，接下来就是测量数据啦。
当我打开电源开关的那一刻，心里紧张得要命，就像揣了一只小兔子，砰砰直跳。
我眼睛紧紧盯着电流表和电压表，生怕错过了任何一个数字。
可是，第一次测量的数据好像不太对劲。
“哎呀，这是怎么回事？”我忍不住叫了起来。
小红安慰我说：“别慌，咱们再检查检查电路是不是哪里出问题了。
”于是，我们又仔仔细细地检查了一遍电路，发现原来是有一个电阻接错了位置。
重新调整好之后，再次测量，这次的数据终于正常啦！我们高兴得差点跳起来。
在实验过程中，我们发现电压源和电流源就像两个性格不同的小伙伴。
电压源就像一个大力士，总是能提供稳定的力量（电压）；而电流源呢，则像一个短跑健将，能迅速地输出强大的电流。
我们不断地改变电阻的大小，观察着电流和电压的变化，就好像在指挥一场精彩的表演。
有时候电流会突然增大，就像火箭一样飙升；有时候电压又会突然下降，就像泄了气的皮球。
这感觉太神奇啦！经过多次测量和计算，我们终于得出了结论：在一定条件下，电压源和电流源是可以等效变换的。
这就好比一个人可以换不同的衣服，但本质还是那个人。
这次实验让我深刻地理解了电压源和电流源的概念，也让我明白了做实验要有耐心，要细心，更要有团队合作精神。
不然，一个人可搞不定这么复杂的实验！同学们，你们说，科学实验是不是特别有趣，特别能让人长知识？我觉得呀，只要我们勇于探索，就能在科学的海洋里发现更多的宝藏！示例文章篇二：哎呀呀！今天我要跟你们讲讲我们做的那个超级有趣的电压源与电流源的等效变换实验！一进实验室，我就看到桌子上摆满了各种各样的仪器，我的心都激动得怦怦直跳啦！老师在前面给我们讲解实验步骤的时候，我眼睛都不敢眨一下，生怕错过了什么重要的信息。
电压源与电流源的等效变换讲解
V
COM
RL（W） 0 U（V）
I（mA）
200
400
600
800
1000 2000 3000
8
4．测定实际电流源的外特性
万用表直流毫安挡
mA
COM
IS 10mA
测流孔
Ro
RL
1KW
万用表直流电压挡
V
COM
RL（W） 0 U（V）
I（mA）
200
400
600
800
1000 2000 3000
9
5.测定电源等效变换的条件
Us为＋12V直流稳压电源。
RL为可调电阻箱，调节RL， 令其阻值由大至小变化，记
录
两
表
的
读
数
。+ US
12V -
测流孔
R1
200W
RL
万用表直流电压挡
V
COM
RL（W） U（V）
I（mA）
2000 1500 1000 800 500 300 200
6
２．测定实际电压源的外特性
Us与R０组成实际电压源。 RL为可调电阻箱，调节RL， 令其阻值由大至小变化，记
使两表的读数与(a)时的数值相等，记录Is之值，验证等效变换条
件的正确性。
10
五、实验注意事项
1. 在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的电压值， 测电流 源外特性时，不要忘记测短路时的电流值，注意恒流源负载电 压不可超过20伏，负载更不可开路。
2. 换接线路时，必须关闭电源开关。 3. 直流仪表的接入应注意极性与量程。
联）来摸拟一个实际的电压源（或电流源）。
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
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(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 s32. 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 u3. 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 s1u s2us3u sI图2-1-7 电压源串联图2-1-8 电压源并联uII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uu I s3Is3II图2-1-11 电流源和电压源串联uIII 图2-1-12 电流源和电压源的并联a bR s U U SabIU（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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电流学中的电压源与电流源分析
电流学是研究电流、电压和电阻等电学现象的学科。
在电流学中，电压源和电流源是两个重要的概念，它们在电路分析和设计中起着至关重要的作用。
本文将从电压源和电流源的定义、特性以及在电路分析中的应用等方面进行探讨。
一、电压源的定义与特性
电压源是一种能够提供稳定电压输出的器件或元件。
它的主要特点是在不同负载下输出的电压保持不变。
根据输出电压的极性，电压源可以分为正极性电压源和负极性电压源。
正极性电压源的输出电压的正极性始终与负极性相对，而负极性电压源则相反。
电压源的电压输出可以通过直流电源或交流电源实现。
直流电压源通过直流电池或直流发电机等设备提供稳定的电压输出。
交流电压源则通过交流发电机或变压器等设备将交流电转换为稳定的电压输出。
电压源还有一个重要特性是其内阻。
内阻是指电压源内部的电阻，它会影响电压源输出电压的稳定性和负载特性。
内阻越小，电压源在不同负载下输出电压的稳定性越好。
二、电流源的定义与特性
电流源是一种能够提供稳定电流输出的器件或元件。
它的主要特点是在不同负载下输出的电流保持不变。
根据输出电流的方向，电流源可以分为正方向电流源和负方向电流源。
正方向电流源的输出电流的方向始终与负方向相对，而负方向电流源则相反。
电流源的电流输出可以通过直流电源或交流电源实现。
直流电流源通过直流电池或直流发电机等设备提供稳定的电流输出。
交流电流源则通过交流发电机或变压器等设备将交流电转换为稳定的电流输出。
电流源的另一个重要特性是其内阻。
与电压源类似，电流源也存在内阻，它会影响电流源输出电流的稳定性和负载特性。
内阻越小，电流源在不同负载下输出电流的稳定性越好。
三、电压源与电流源在电路分析中的应用
电压源和电流源在电路分析中起着重要的作用，它们可以模拟电路中的电压和电流信号，简化电路分析的复杂性。
在电路分析中，电压源可以用来模拟电路中的电源或电压信号。
通过连接一个恒定电压的电压源，可以使得电路中的某个节点保持恒定电压。
这对于分析电路中的电压分布、电压降和电路中元件的工作状态等方面非常有用。
电流源则可以用来模拟电路中的电流信号。
通过连接一个恒定电流的电流源，可以使得电路中的某个支路保持恒定电流。
这对于分析电路中的电流分布、电流路径和电路中元件的工作状态等方面非常有用。
总结起来，电压源和电流源是电流学中的重要概念，它们在电路分析和设计中发挥着关键作用。
电压源可以提供稳定的电压输出，而电流源可以提供稳定的电流输出。
通过使用电压源和电流源，可以简化电路分析的复杂性，更好地理解和设计电路。
因此，对于电流学的学习和实践，深入理解电压源和电流源的定义、特性以及在电路分析中的应用是非常重要的。