第四講電壓源與電流源及其等效變換

1、第四講電壓源與電流源及其等 效變換電工基礎(chǔ)教案課 題：第四講 電壓源與電流源及其等效變換教學(xué)目的：1、了解電壓源與電流源的基本知識；2、掌握電壓源與電流源的等效變換。1教學(xué)重點(diǎn)：電壓源與電流源的等效條件教學(xué)難點(diǎn)：電壓的與電流源的等效變換教學(xué)方法：講授法舉例法教學(xué)課時(shí)：2課時(shí)教學(xué)過程時(shí)間分配I、新課導(dǎo)入：任何一種實(shí)際電路必須有電源持續(xù)不斷地向電路提供 能量。電源有很多種，如干電池、蓄電池、光電池、發(fā)電 機(jī)及電子線路中的信號源等。在電路理論中任何一個(gè)實(shí)際 電源都可以用電壓源或電流源這兩種模型來表示。4II、新課講授：一、電壓源：1、任何一個(gè)實(shí)際電源，都可以用恒定電動勢 E和內(nèi)阻ro 串聯(lián)的電路來表

2、示，我們稱之為電壓源。2、電壓源是以輸出電壓的形式向負(fù)載供電的，輸出電壓的 大小可由下式求出：U=E-I r o由于式中E和ro均為常數(shù)，所以隨著I的增加，內(nèi)阻ro上 的電壓降增大，輸出電壓 U就降低，因此要求電壓源的內(nèi) 阻越小越好。如果電源內(nèi)阻ro=O，電源始終輸出恒定電壓， 即 U=E。3、理想電壓源（恒壓源）：內(nèi)阻ro=0的電壓源叫理想電壓 源。通常情況下，性能良好的干電池、蓄電池、直流發(fā)電機(jī)都可以看做是理想電壓源。75 '二、電流源：1、電流源是一種不斷向外電路輸出電流的裝置。如光電池在具有一定照度的光線照射下，光電池將被激 了產(chǎn)生定值的電流，電流的大小與照度成正比。2、實(shí)際電

3、流源的電流總有一部分在電池內(nèi)部流動的，而不 能全部流出，實(shí)際電流源：I=Is-U / ro式中，Is電流源的定值電流；U/ ro內(nèi)阻上的電流；I 電流源的輸出電流。當(dāng)電流源定值電流Is及內(nèi)阻ro定時(shí)，隨著輸出電壓的增 大，內(nèi)阻分流增大，使用權(quán)輸出電流減小。3、理想電流源：當(dāng)ro= %時(shí)，則輸出電流I接近于定值電流Is，即與輸 出電壓無關(guān)，這種電流源稱為理想電流源。三、電壓源與電流源的等效變換1、電壓源以輸出電壓的形式向負(fù)載供電，電流源以輸 出電流的形式向負(fù)載供電。實(shí)際上，對于同一個(gè)電源，既 可以用電壓源來表示，也可以用電流源來表示，而且兩者 之間可以等效互換。2、當(dāng)實(shí)際電源由電壓源表示時(shí)，外電

4、路電流為l=（E-U） / ro=E/ ro-U/ro3、當(dāng)實(shí)際電源由電流源表示時(shí)，外電路為l=ls-l o=Is-U/ ro4、當(dāng)電壓源與電流源進(jìn)行等效變換時(shí)，只需把電壓源 的短路電流E/ ro作為電流源的恒定電流Is，內(nèi)阻數(shù)值不變， 由串聯(lián)必為并聯(lián)，即可把電壓源模型轉(zhuǎn)化為電流源模型； 反之，將電流源的開路電壓Is ro作為恒定電壓E，內(nèi)阻值 不變，由并聯(lián)改為串聯(lián)，即可把電流源模型轉(zhuǎn)換為電壓源 模型。5、在進(jìn)行電源的等效變換時(shí)必須注意：（1）電壓源與電流源的等效變換只是對外電路而言， 兩種電源內(nèi)部并不等效。（2）由于理想電壓源的內(nèi)阻定義為零，理想電流源的 內(nèi)阻定義為無窮大，因此兩者之間不能進(jìn)行等效變換。（3）電源等效的方法可以推廣運(yùn)用，如果理想電壓源 與外接電阻串聯(lián)，可把外接電阻看做電源內(nèi)阻，即可互換 為電流源形式。如果理想電流源與外接電阻并聯(lián)，可把外 接電阻看做電源內(nèi)阻，互換為電壓源形式。（4） 電壓源中的電動勢 E和電流源中的恒定電流Is 在電路中應(yīng)保持方向一致，即Is的方