（高职)教学1-4电压源与电流源ppt课件.pptx

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1、教学课件1-4电压源与电流源独立电压源与电流源学习内容 独立电压源0102 独立电流源03 电源模型的等效变换0 电路中的耗能器件或装置有电流流动时，会不断消耗能量，电路中必须有提供能量的器件或装置电源。常用的直流电源有干电池、蓄电池、直流发电机、直流稳压电源和直流稳流电源等。常用的交流电源有电力系统提供的正弦交流电源、交流稳压电源和产生多种波形的各种信号发生器等。为了得到各种实际电源的电路模型，定义两种理想的电路元件独立电压源和独立电流源。 独立电源其对外特性由电源本身决定，而不受电源以外的其它电路所控制。独立电源是实际电源的一种科学抽象，是理想电路元件。0独立电压源独立电压源1定义：输出的

2、电压与流过该元件的电流无关。 电路符号：+_uSi+_USIi0USu直流理想电压源的V-A特性独立电压源独立电压源1特例情况：US=0时，V-A特性与i 轴重合。电源短路。电压源的功率： US与i 取非关联参考方向时0iupss0iupss0iupss0iupss表示电源发出功率表示电源吸收功率US与i 取关联参考方向时 表示电源吸收功率表示电源发出功率独立电压源独立电压源1分类 电压保持常量的电压源，称为恒定电压源或直流电压源。 电压随时间变化的电压源，称为时变电压源。 电压随时间周期性变化且平均值为零的时变电压源，称为交流电压源。独立电压源独立电压源1例 l 电路如图所示。已知uab=6

3、V, uS1(t)=4V, uS2(t)=10V,R1=2和R2=8。 求电流i和各电压源发出的功率。独立电压源独立电压源1W12A2 . 1V10W8 . 4A2 . 1V42S2S1S1S iupiup 两个电压源的吸收功率分别为 解：iRuiRuuuuuu22S11S22S11Sab A2 . 1)82(V)1046(212S1Sab RRuuui独立电压源独立电压源1练习：电路如图所示。试求开关 S 断开后，电流i和 b点的电位。 独立电流源独立电流源2特例：IS=0时，V-A特性与u 轴重合。此时电源开路。电流源发出的功率计算与理想电压源相同。计算公式如下：ssuip u0ISuii

4、S+-i定义：输出的电流与该元件的端电压无关。 电路符号和直流理想电流源的V-A特性如图示。独立电流源独立电流源2分类 电流保持常量的电流源，称为恒定电流源或直流电流源。 电流随时间变化的电流源，称为时变电流源。 电流随时间周期性变化且平均值为零的时变电流源，称为交流电流源。独立电流源独立电流源2例2 电路如图所示。已知uS1=10V, iS1=1A, iS2=3A, R1=2,R2=1。 求电压源和各电流源发出的功率。 独立电流源独立电流源2A2A1A3 1S2S1 iiiV3V)631(V6V)1022(bd2S2cd1S11bd uiRuuiRu20W)W(20A2V1011S发出发出

5、iupW)9W(9A3V3W)6W(6A1V6S2cd21Sbd1 发出发出发出发出iupiup 电压源的吸收功率为 电流源iS1和iS2吸收的功率分别为： 解： 根据KCL求得 根据 KVL和VCR求得： 独立电流源独立电流源2练习 计算图示6电阻上的电流和两电源的功率。 12VU1IUII12336电源模型的等效变换电源模型的等效变换3实际电源的电压源模型 实际电源是存在内阻的，通过测量一实际的直流电源，可得到其V-A特性曲线，如图示：ocukiui0uocuu=uS所以，V-A特性曲线方程：电源模型的等效变换电源模型的等效变换3ssuiRu可见k为电阻量纲， 令 k=Rs,uoc=uS有

6、此式为实际电源的电路方程，由它可画出实际电压源的电路模型。如图所示： Rs电源内阻b+_usRsuai电源模型的等效变换电源模型的等效变换3特例： （1）不接负载时，a，b 端开路，此时 ，Socuuuocu。SSSCRuiisci+_usRsiuR开路电压短路电流 i=0。 （2）a，b短路时， 当RS很小时，iSC很大,此种情况不允许出现。 一般情况下，电源与负载连接处于工作状态。如图所示：电源模型的等效变换电源模型的等效变换3例例 开路时测得某直流电源端电压为24V，接上外电阻R后，用电压表测得R两端电压为20V，用电流表测得流经R的电流 I=10A，求电阻R与电源内阻RS。21020R

7、4 . 0102024OCSIUUR+_usRsIR+_u由题意知本题的电路模型如图所示。解：+_电源模型的等效变换电源模型的等效变换3 实际电源的电流源模型 可测得实际电源端口的V-A特性如图示。i0iSukuiisabGs其V-A特性曲线方程可表为： i= - k u+iS 可见k为电导量纲令 k=GS 代入上式有 u= - GSu+iS此式为实际电源的电路方程，由它可画出实际电源的电流源电路模型。如图示。电源模型的等效变换电源模型的等效变换3SiiiSC=0iSC（2）a，b短路，电源短路时，一般情况下，为带负载正常工作。iSabGSuiu=0 （1）a，b端开路，不接负载时，SSOCGiuu此时 i=0，特例：思考与练思考与练习习42 电路如图所示。 若：(1)R=10； (2) R=5；(3) R=2时; 试判断5V电压源是发出功率或吸收功率。l 独立电压源能否短路?独立电流源能否开路?