第 十五 周（第 1、2 讲）

【教学过程】：

导入新课：

电路中的电能都是由电源来提供的，对负载来说，电源是电压的提供者，也可以看成是电流的提供者。

讲授新课：

一、电压源

    为电路提供一定电压的电源可以用电压源来表征

1、理想电压源(恒压源)：电源内阻为零，并能提供一个恒定不变的电压。所以也称恒压源。如图1-a所示。

2、恒压源的两个特点：（1）提供给负载的电压恒定不变；（2）提供给负载的电流可任意。

3、实际电压源：可以用一个电阻（相当于内阻）与一个理想的电压源串联来等效。它提供的端电压受负载影响。如图1-b虚线框内所示。

图 1

    二、电流源

为电路提供一定电流的电源可用电流源来表征。

  1、理想电流源（恒流源）：电源的内阻为无穷大，并能提供一个恒定不变的电源。所以也称为恒流源。如图2-a所示。

  2、恒流源的两个特点：（1）提供给负载的电流是恒定不变的；（2）提供给负载的电压是任意的。

  3、实际电流源：实际上电源的内阻不可能为无穷大，可以把理想电流源与一个内阻并联的组合等效为一个电流源。如图2-b所示。

图 2

三、两种电源模型的等效变换

等效变换的作用是：为了化简电路，引入了电压源、电流源的概念，有时候把电路中的电压源等效变换成电流源，电路就被简化成简单电路；

讨论问题：两种电源模型的等效变换的条件是什么？

对外电路，只要负载上的电压与流过的电流是相等的，则两个不同的电源等效。

或者：

（1）电压源等效为电流源：

           

    （2）电流源等效为电压源：

           

即：内阻相等，电流源的恒定电流等于电压源的短路电流：或电压源的恒定电压等于电流源的开路电压。

要注意一个理想电压源是不能等效变换为一个理想电流源的，反之也一样。只有电流源和电压源之间才能等效变换。但是这种等效变换是对外电路而言的，电源内部并不等效。

例题讲解：76页例1

课堂练习：

1．判断:

?  恒压源和恒流源可以等效互换。（    ）

?  电压源和电流源等效变换前后电源内部是不等效的。（    ）

2．3-7-1

3．3-7-2（a）

4．3-7-3（a）

课堂小结：

1、电压源： 为电路提供一定电压的电源。

2、电流源：为电路提供一定电流的电源。

3、电压源和电流源等效变换的条件：

即：内阻相等，电流源的恒定电流等于电压源的短路电流：或电压源的恒定电压等于电流源的开路电压。

作业布置：

3-7-2（b）,3-7-3（b）,3-7-4

【课后记】：

这是一堂公开课，教师准备比较充分，上课课堂纪律很好，学生回答问题很积极。在讲解过程中，我感觉到自己的知识面还不够宽，听课的老师也提出了一些问题：一、应多联系实际生活和生产中怎样应用电压源和电流源进行讲解；二、讲课过程中前后不够连贯。

第二篇：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：20##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_O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

     g_O=

或

     R_O=

如下图6-1所示：

四、实验内容：

    1．测定电压源的外特性

（1）按图6-2（a）接线，E_S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）

表1

    （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。

表2

    2．测定电流源的外特性

    按图6-3接线，Is为直流恒流源，视为理想电流源，调节其输出为50mA，令R₀分别为1KΩ和∞，调节R阻值，记录这两种情况下的电压表和电流表的读数。

 

图6-3

表3

R₀＝1KΩ

表4

R₀＝∞

3．测定电源等效变换的条件

按图6-4线路接线，首先读取图6-4（a）线路两表的读数，然后调节图6-4（b）中电压源Es，另两表的读数与图6-4（a）中的数值相等，记录Is之值，验证等效变换条件的正确性。

 

图6-4（a）                          图6-4（b）

五、实验总结

……………………………

六、思考题

1、分析理想电压源和电压源（理想电流源和电流源）输出端发生短路（开路）情况时，对电源的影响。

答：一、理想电压源和电压源：短路时，电压源由于存在内阻，影响不大；理想电压源电流趋近于无穷大，会烧坏电表。

二、理想电流表和电流表：开路时，由于电阻很大，导致电压非常大，但电流表有并联电阻，所以所受影响没有理想电流表哪么大。

    2、电压源与电流源的外特性为什么呈下降变化趋势， 稳压源和恒流源的输出是否在任何负载下保持恒值？

    答：因为电压源与电流源都有串联或并联电阻。稳压源和恒流源的输出不是在任何负载下都保持恒值，比如：………….