電工電子技術(shù)（第3版） 課件 1.6 電壓源與電流源

電壓源與電流源田玉主講老師：電工電子技術(shù)

知識(shí)目標(biāo)01

1.認(rèn)識(shí)電壓源、電流源模型、伏安特性2.掌握兩種電源變換公式能力目標(biāo)02會(huì)利用壓流源變換及合并化簡(jiǎn)電路、分析電路

思政目標(biāo)03進(jìn)一步提升科技報(bào)國(guó)熱情與使命感學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)引入發(fā)電供電世界之最---中國(guó)

根據(jù)最新數(shù)據(jù)，我國(guó)年發(fā)電量達(dá)到4.8萬(wàn)億千瓦時(shí)，居世界第一位。相當(dāng)?shù)诙绹?guó)、第三名印度和第四俄羅斯三者之和。在能源結(jié)構(gòu)方面，我國(guó)正逐步減少對(duì)化石能源的依賴，加大清潔能源的開(kāi)發(fā)利用力度。新能源發(fā)電裝機(jī)容量的快速增長(zhǎng)，使得風(fēng)電、太陽(yáng)能等清潔能源在電力結(jié)構(gòu)中的比重不斷提高。此外，核電、生物質(zhì)能等也在逐步發(fā)展，為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的多元化和清潔化提供了有力支撐。

國(guó)家電網(wǎng)2023年《財(cái)富》世界500強(qiáng)排名第3位。供電范圍國(guó)內(nèi)占國(guó)土面積的88%，國(guó)外覆蓋菲律賓、巴西、葡萄牙、澳大利亞、意大利、希臘、中國(guó)（香港）等國(guó)家和地區(qū)。擁有專(zhuān)利數(shù)全國(guó)第一。一、電壓源

蓄電池柴油機(jī)組任何電源都可以用兩種電源模型來(lái)表示，輸出電壓比較穩(wěn)定的，如發(fā)電機(jī)、干電池、蓄電池等通常用電壓源模型(理想電壓源和一個(gè)電阻元件相串聯(lián)的形式)表示；US+_R0ISR0輸出電流較穩(wěn)定的：如光電池或晶體管的輸出端等通常用電流源模型(理想電流源和一個(gè)內(nèi)阻相并聯(lián)的形式)表示。一、電壓源

S＋

US－R0URL＋

U－0UI0UIIUs+_abU理想電壓源內(nèi)阻為零，因此輸出電壓恒定；如左圖所示。輸出電流取決于外電路實(shí)際電壓源總是存在內(nèi)阻的，因此當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，內(nèi)阻上必定增加消耗，從而造成輸出電壓隨負(fù)載電流的增大而減小。即實(shí)際電壓源的外特性應(yīng)是一條稍微向下傾斜的直線，如右圖所示r越大斜率越大二、電流源

U+_RLR0IISI0IU0IUuS+_iu+_理想電流源的內(nèi)阻R0I

∞(相當(dāng)于開(kāi)路)，因此內(nèi)部不能分流，輸出的電流值恒定輸出端電壓取決于外電路實(shí)際電流源的內(nèi)阻總是有限值，因此當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，內(nèi)阻上分配的電流必定增加，從而造成輸出電流隨負(fù)載的增大而減小。即實(shí)際電流源的外特性也是一條稍微向下傾斜的直線。I=IS－U／r三、電壓源與電流源等效變換UsRs++

abui+

iuIsR'sab實(shí)際電流源模型實(shí)際電壓源模型同一個(gè)實(shí)際電源的兩種模型對(duì)外電路可等效，二者可以相互等效變換

電壓源

電流源

內(nèi)阻不變；

電流源

電壓源

內(nèi)阻不變

變換后電壓源與電流源對(duì)外提供電壓與電流方向必須一致理想電壓源與理想電流源不能等效變換Is=UsR0Us=IsR0四、電源串并聯(lián)與理想電壓源并聯(lián)的其他元件（或電路）不起作用。與理想電流源串聯(lián)的其他元件（或電路）不起作用。ISUSISUSUSIS四、電源串并聯(lián)例題：求圖（a）、（b）的等效電路。（a）（b）并聯(lián)在理想電壓源兩端的元件，可去掉（不起作用）串聯(lián)在理想電流源支路的元件，可去掉（不起作用）四、電源串并聯(lián)（一）實(shí)際電壓源串聯(lián)等效US2+_－+US1RS1RS2+_USooRS總電動(dòng)勢(shì)等于各電動(dòng)勢(shì)代數(shù)和；總內(nèi)阻等于各電阻之和四、電源串并聯(lián)（二）實(shí)際電流源并聯(lián)等效IS1IS2RS1RS2ISRS

總電流等于各電流代數(shù)和；總內(nèi)阻等于各電阻并聯(lián)之和說(shuō)明：實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源串聯(lián)，需要將實(shí)際電流源等效變換為實(shí)際電壓源，再按實(shí)際電壓源串聯(lián)合并方法合并；實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源并聯(lián)，需要將實(shí)際電壓源等效變換為實(shí)際電流源，再按實(shí)際電流源并聯(lián)合并方法合并五、利用實(shí)際電源等效變換與合并計(jì)算電路例題：求電路的電流I3，已知參數(shù)如下：R3Us2