一、教学 要求二,重点电压源、电流源的组成及特性
1.5 电压源与电流源掌握 电压源、电流源的组成、电路符号及特性。
1.5 电压源与电流源一、电压源 -----主要向负载提供电压的电源。
1、理想电压源
( 1)端电压不随负载变化而变化的电压源。
( 2)电路符号 ( 3)伏安特性
( 4)电压源的电流当电流从,-” →,+”时,PUS=-USIS< 0,电压源提供功率。
当电流从,+” →,-”时,PUS=-USIS> 0,电压源消耗功率,此时电压源作负载使用,如畜电池充电。
US-
+
I
U
0
US
2、实际电压源
( 1)端电压随负载电流变化而变化的电压源。
( 2)电路符号 ( 3)伏安特性
① 负载开路时:
I=0,URS=IRS=0,U=US=U0C( 开路电压)。即电压源由开路电压 U0C和内阻 RS串联组成。
②负载短路时:
U=0,US=ISRS→I S=US/RS,而 RS一般很小,所以 IS
很大,应避免。
US-
+
RSI
+
-
U
RS---电压源内阻
I
U
0
US △ U=IR
S
U=US-IRS
例 1.5 (p11)
二、电流源 -----主要向负载提供电流的电源。
1、理想电流源
( 1)输出电流不随负载变化而变化的电流源。
( 2)电路符号 ( 3)伏安特性
U
I
0
ISIS
2、实际电流源
( 1)输出电流随负载电阻变化而变化的电流源。
( 2)电路符号 ( 3)伏安特性
U
I
0
IS △ I=U/R
S
I=IS-U/RS
RS
+
-
U
RS---电流源内阻
IS
注,RS是电源内部消耗能量的等效电阻,并不表示电源内部真有一个电阻 RS。
例 1.6 ( p13) 如图,试求;
( 1)电阻两端的电压;
( 2) 1A电流源两端的电压及功率。
结论:在不涉及有关元件的前提下,
与理想电流源串联的元件可看成短路,
与理想电压源并联的元件可看成开路。
作业,p22
1.6
-
+
2V
1AU-
+ 5Ω
U1 -+
解,理想电压源的电压及理想电流源的电流与外电路无关;而理想电压源的电流及理想电流源的电压与外电路有关。
( 1)电阻电流即为理想电流源的电流,U1=5× 1=5V
( 2)理想电流源的电压,U=U1+2=5+2=7V
理想电流源的功率,P= -UI= -7 × 1= -7W( 提供)
练习 1.3-1 图中,已知元件 1消耗的功率为 -36W,元件向外供出的功率为 -54W,元件 3向外供出的功率为
200W,分别求 I1,U2,I3。
( a)
1
12V -+
I1 2
U2 -+
1A
( b)
3
10V +-
I3
( c)
练习 1.3-2 图中,已知 I=1A,U1=3V,U2=7V,
U3=10V。 求各元件所消耗的功率。
1
U1 -+3
2- -
+ +
U2U3
I
1.5 电压源与电流源掌握 电压源、电流源的组成、电路符号及特性。
1.5 电压源与电流源一、电压源 -----主要向负载提供电压的电源。
1、理想电压源
( 1)端电压不随负载变化而变化的电压源。
( 2)电路符号 ( 3)伏安特性
( 4)电压源的电流当电流从,-” →,+”时,PUS=-USIS< 0,电压源提供功率。
当电流从,+” →,-”时,PUS=-USIS> 0,电压源消耗功率,此时电压源作负载使用,如畜电池充电。
US-
+
I
U
0
US
2、实际电压源
( 1)端电压随负载电流变化而变化的电压源。
( 2)电路符号 ( 3)伏安特性
① 负载开路时:
I=0,URS=IRS=0,U=US=U0C( 开路电压)。即电压源由开路电压 U0C和内阻 RS串联组成。
②负载短路时:
U=0,US=ISRS→I S=US/RS,而 RS一般很小,所以 IS
很大,应避免。
US-
+
RSI
+
-
U
RS---电压源内阻
I
U
0
US △ U=IR
S
U=US-IRS
例 1.5 (p11)
二、电流源 -----主要向负载提供电流的电源。
1、理想电流源
( 1)输出电流不随负载变化而变化的电流源。
( 2)电路符号 ( 3)伏安特性
U
I
0
ISIS
2、实际电流源
( 1)输出电流随负载电阻变化而变化的电流源。
( 2)电路符号 ( 3)伏安特性
U
I
0
IS △ I=U/R
S
I=IS-U/RS
RS
+
-
U
RS---电流源内阻
IS
注,RS是电源内部消耗能量的等效电阻,并不表示电源内部真有一个电阻 RS。
例 1.6 ( p13) 如图,试求;
( 1)电阻两端的电压;
( 2) 1A电流源两端的电压及功率。
结论:在不涉及有关元件的前提下,
与理想电流源串联的元件可看成短路,
与理想电压源并联的元件可看成开路。
作业,p22
1.6
-
+
2V
1AU-
+ 5Ω
U1 -+
解,理想电压源的电压及理想电流源的电流与外电路无关;而理想电压源的电流及理想电流源的电压与外电路有关。
( 1)电阻电流即为理想电流源的电流,U1=5× 1=5V
( 2)理想电流源的电压,U=U1+2=5+2=7V
理想电流源的功率,P= -UI= -7 × 1= -7W( 提供)
练习 1.3-1 图中,已知元件 1消耗的功率为 -36W,元件向外供出的功率为 -54W,元件 3向外供出的功率为
200W,分别求 I1,U2,I3。
( a)
1
12V -+
I1 2
U2 -+
1A
( b)
3
10V +-
I3
( c)
练习 1.3-2 图中,已知 I=1A,U1=3V,U2=7V,
U3=10V。 求各元件所消耗的功率。
1
U1 -+3
2- -
+ +
U2U3
I