电压源与电流源.
电压源与电流源
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US = IS RS RS = R0
II
I
UUSS+-+RRSS
IS US RS
UU
IS GS
US ISRS
U
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注意事项
❖等效互换是对外电路而言的,内部电 路并不等效。
❖理想电压源与理想电流源之间不能等 效变换。
❖等效变换时注意电源的方向,电流源 的流向是电压源负到正的方向。
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2.等效为理想电压源的电路
两个理想电压源串联,可以用一个 等效的电压源替代,替代的条件是
US = US1 + US2
a
+
a
US1 -
+
US
+
-
US2 -
b 精选ppt
b
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例题:
a
a
R
US
US
b (a)
b
a
a
IS
US
US
b (b)
b
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3.等效为理想电流源的电路
两个理想电流源并联,可以用一个 等效的电流源替代,替代的条件是
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本节课结束, 谢谢大家!
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二、电流源
1. 理想电流源(恒流源)
I 特点: (1)I输出电流恒定I = IS,
IS
IS 与端电压无关。
U
(2)输出端电压取决于外
0 电路。
U
理(想3)电内流阻源R伏S=安∞特性
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2. 实际电流源
I IS
RS U
电压源和电流源
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1、 理想电压源 定义: 输出的电压与流过该元件的电流无关。
电路符号: i + _uS
I+ _US
u us
0
i
理想电压源的伏安特性
理想电压源的V-A特性
特点: 恒压不恒流。
US恒定,I由电源和外电路共同决定。
理想电压源的开路与短路
i=0
++
uS
_
u=_uS
开路
+
+
i=∞
RL
iS
, 当R0很小时,iSC很大,
0
此种情况不允许出现。
二、 电流源
1、 理想电流源
定义: 输出的电流与该元件的端电压无关。
电路符号:
i
iS
+
i
iS
u
-
理想电流源的伏安特性
0
u
理想电流源的V-A特性
特点: 恒流不恒压。 iS恒定,u由电源和外电路共同决定。
理想电流源的开路与短路
i=iS
+
Байду номын сангаас
iS
外部特性曲线
i
is
k
0
u
电流源模型外特性
特例:
(1)a,b端开路,不接负载时,此时
i=0,u
uOC
iS GS
(2)a,b短路,电源短路时, u=0 i iSC iS
一般情况下,为带负载正常工作。
ia
iS R0
u=0 iSC
b
小结
1、理想电压源和理想电流源是忽略了实际电源内阻后的理想电路元件。
u=0
_
RL
短路
i=iS
电压源与电流源
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1 1 VA R R 2 1 E D 0.4V A
解得:
小结:
1、实际电压源是一个理想电压源和内阻的串联;实际电流源是一 个理想电流源和内阻的并联。 2、电压源与电流源的等效条件:IS=E/RO, RO=RO´ 3、理想电压源和理想电流源相串联时等效为电流源;相并联时等 效为电压源。 4、受控电压源的电压或授控电流源是受电路中其他部分的某个电 压或电流控制的。 5、控制量为零时,受控源的电压或电流也等于零。此时受控电压 源相当于短路,受控电流源相当于开路。
U E
U
IRO
E
Ro越大
斜率越大
I
U E IRo
恒压源中的电流由外电路决定 I a + Uab E _ b
例1
2 R1
2
R2
设: E=10V 则: 当R1接入时 : I=5A 当R1 R2 同时接入时:I=10A
I
+
a
R
恒压源特性小结
E
_
b
Uab
E I R
E 恒压源特性中不变的是:_____________ I 恒压源特性中变化的是:_____________ 外电路的改变 _________________ 会引起 I 的变化。
相同点:两者性质都属电源,均可向电路 提供电压或电流。
不同点:独立电源的电动势或电流是由非电 能量提供的,其大小、方向和电路 中的电压、电流无关; 受控源的电动势或输出电流,受电 路中某个电压或电流的控制。它不 能独立存在,其大小、方向由控制 量决定。
受控源分类
压控电压源 压控电流源 流控电压源 I1 + + U1 I E U E 2 1 -
一、电压源
电压源与电流源
![电压源与电流源](https://img.taocdn.com/s3/m/88c18829f4335a8102d276a20029bd64793e626c.png)
电压源与电流源实际电源有电池、发电机、信号源等。
电压源和电流源是从实际电源抽象得到的电路模型,它们是有源二端元件。
一、电压源电池是人们日常使用的一种电源,它有时可以近似地用一个理想电压源来表示。
理想电压源简称电压源,它是这样一种理想二端元件:它的端电压总可以按照给定的规律变化而与通过它的电流无关。
常见的电压源有交流电压源和直流电压源。
电压源的图形符号如图1-16所示。
图1-16(a)既可表示交流电压源又可表示直流电压源,图1-16(b)仅表示直流电压源符号。
电压源具有以下两个特点:①电压源对外提供的电压总保持定值US 或者是给定的时间函数us(t),不会因所接的外电路不同而改变。
②通过电压源的电流的大小由外电路决定,随外接电路的不同而不同。
图1-17给出了直流电压源的伏安特性,它是一条与横轴平行的直线,表明其端电压与电流的大小无关。
由于实际电源的功率有限,而且存在内阻,因此恒压源是不存在的,它只是理想化模型,只有理论上的意义。
需要说明的是,将端电压不相等的电压源并联,是没有意义的。
将端电压不为零的电压源短路,也是没有意义的。
图1-16 电压源的图形符号图1-17 直流电压源的伏安特性二、电流源理想电流源简称为电流源。
电流源是这样一种理想二端元件:电流源发出的电流总可以按照给定的规律变化而与其端电压无关。
电流源的图形符号如图1-18(a)所示,直流伏安特性如图1-18(b)所示。
图1-18 电流源的图形符号及其伏安特性电流源有以下两个特点:①电流源向外电路提供的电流总保持定值IS 或者是给定的时间函数is(t),不会因所接的外电路不同而改变。
②电流源的端电压的大小由外电路决定,随外接电路的不同而不同。
恒流源是理想化模型,现实中并不存在。
实际的恒流源一定有内阻,且功率总是有限的,因而产生的电流不可能完全输出给外电路。
需要说明的是,将电流不相等的电流源串联,是没有意义的。
将电流不为零的电流源开路,也是没有意义的。
电流源和电压源
![电流源和电压源](https://img.taocdn.com/s3/m/b76aa403ce84b9d528ea81c758f5f61fb73628eb.png)
电流源和电压源在电路中,电流源(Current Source)和电压源(Voltage Source)是两种非常常见的电子元件。
它们分别被用来提供稳定的电流和电压,以供电路中其他元件使用。
本文将介绍电流源和电压源的基本原理、类型以及在电路设计中的应用。
一、电流源(Current Source)1. 基本原理电流源是能够提供恒定电流的电子元件。
它的基本原理是通过封装在电路中的一系列元件来稳定电流大小,使其在电路中的不同条件下保持恒定。
2. 类型常见的电流源有两种类型,分别为固定电流源和可变电流源。
•固定电流源:固定电流源能够在特定条件下提供确定的电流输出,无论负载的变化如何,它的输出电流保持不变。
在设计电路中,固定电流源常用于提供给特定元件、电路模块或者传感器等所需的固定电流。
•可变电流源:可变电流源则可以根据需要调节输出电流。
通过控制电路中的电压、电阻或电流传感器等元件,可以实现可变电流源的设计。
3. 应用电流源在电路设计中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:•模拟电路:在模拟电路中,电流源可以被用于稳定传感器和放大器的工作。
例如,在温度传感器电路中,电流源可以提供一个稳定的电流,以便产生一个与温度成正比的电压。
•LED驱动:LED(Light-Emitting Diode)驱动电路中常常需要提供一个稳定的电流源,以确保LED的亮度和寿命。
电流源可以通过与LED串联的电阻来实现,从而控制LED的工作电流。
•运算放大器(Operational Amplifier):运算放大器电路中,电流源可以用于稳定运算放大器的偏置电流。
这对于增强放大器的性能和稳定性非常重要。
二、电压源(Voltage Source)1. 基本原理电压源是能够提供恒定电压的电子元件。
它的基本原理是通过封装在电路中的一系列元件来稳定电压大小,使其在电路中的不同条件下保持不变。
2. 类型常见的电压源有两种类型,分别为固定电压源和可变电压源。
电路中的电流源和电压源
![电路中的电流源和电压源](https://img.taocdn.com/s3/m/eb23de43cd1755270722192e453610661fd95a73.png)
电路中的电流源和电压源电路中的电流源和电压源是电子学中常见的两种基本电源元件。
它们在各个电子设备中起着重要的作用,为电路提供稳定的电流或电压。
本文将介绍电流源和电压源的定义、特点以及在电路中的应用。
一、电流源的定义与特点电流源是一种能够在电路中提供稳定电流的元件。
它可以被看作是一个恒定电流输出的装置,不受外部负载的影响,始终保持输出电流不变。
电流源的主要特点如下:1. 恒定输出电流:电流源能够提供稳定的输出电流,无论外部负载是多大还是多小,输出电流都保持不变。
2. 内部电阻无穷大:电流源内部电阻被认为是无穷大,因此可以看作是电流不受外部负载影响。
3. 串联连接方式:电流源一般与电路中的负载串联连接,以保证输出电流的恒定。
二、电压源的定义与特点电压源是一种能够在电路中提供稳定电压的元件。
它可以被看作是一个恒定电压输出的装置,不受外部负载的影响,始终保持输出电压不变。
电压源的主要特点如下:1. 恒定输出电压:电压源能够提供稳定的输出电压,无论外部负载是多大还是多小,输出电压都保持不变。
2. 内部电阻为零:电压源的内部电阻被认为是零,因此可以看作是电压不受外部负载影响。
3. 并联连接方式:电压源一般与电路中的负载并联连接,以保证输出电压的恒定。
三、电流源和电压源在电路中的应用1. 电流源的应用:电流源常用于需要恒定电流的电路中,例如电流驱动器、传感器电路等。
由于电流源能够提供稳定的输出电流,可以使电路中其他元件正常工作,保证电路的稳定性。
2. 电压源的应用:电压源常用于需要恒定电压的电路中,例如放大器、滤波器等。
由于电压源能够提供稳定的输出电压,可以满足电路中其他元件对电压的需求,保证电路的正常运行。
总结:电路中的电流源和电压源是两种基本的电源元件,它们在电子学中扮演着重要的角色。
电流源提供稳定的输出电流,而电压源提供稳定的输出电压。
它们在各个电子设备中得到广泛应用,保证电路的正常工作。
在设计和搭建电子电路时,我们应根据实际需求选择合适的电流源和电压源,以提高电路的稳定性和可靠性。
电压源电流源的课件
![电压源电流源的课件](https://img.taocdn.com/s3/m/2aa1ab9c6e1aff00bed5b9f3f90f76c661374cab.png)
电压源与电流源电压源和电流源课件一、电压源和电流源的定义电压源是一种电源设备,其输出电压在一定范围内保持恒定,而输出电流则会根据负载的变化而变化。
电流源则是一种电源设备,其输出电流在一定范围内保持恒定,而输出电压则会根据负载的变化而变化。
二、电压源和电流源的表示方法电压源可以用一个标有电压值的符号表示,符号的箭头指向表示电压的正方向。
电流源可以用一个标有电流值的符号表示,符号的箭头指向表示电流的正方向。
三、电压源和电流源的性质和特点电压源的主要性质是其输出电压保持恒定,而输出电流则会根据负载的变化而变化。
电压源具有较大的输出阻抗,使得负载的变化对其输出电压的影响较小。
因此,电压源在供电系统中可以作为一个恒定的电压参考点。
电流源的主要性质是其输出电流保持恒定,而输出电压则会根据负载的变化而变化。
电流源具有较小的输出阻抗,使得负载的变化对其输出电流的影响较小。
因此,电流源在供电系统中可以作为一个恒定的电流参考点。
四、电压源和电流源的应用实例电压源在电路中的应用主要是提供稳定的电压参考,如电池、稳压电源等。
电流源在电路中的应用主要是提供稳定的电流参考,如音频放大器、LED驱动器等。
五、电压源和电流源之间的转换关系对于一个给定的电源设备,如果知道其输出电压和输出电流的值,可以通过计算得出其内阻的值。
如果将这个电源设备的内阻视为无穷大,就可以将其视为一个理想的电压源或电流源。
在实际情况中,由于电源设备的内阻不可能为无穷大,因此其输出电压和输出电流会受到负载的影响。
如果将一个理想的电压源与一个理想的电流源进行串联或并联,可以得到另一个新的电源设备。
通过这种方式,可以根据需要将电压源和电流源进行相互转换。
六、电压源和电流源在电路中的作用电压源在电路中的作用主要是提供一个稳定的电压参考点,使得电路中的其他元件可以以此为基准进行工作。
同时,电压源也可以为电路中的元件提供所需的电能。
电流源在电路中的作用主要是提供一个稳定的电流参考点,使得电路中的其他元件可以以此为基准进行工作。
电路基础1-6电压源与电流源
![电路基础1-6电压源与电流源](https://img.taocdn.com/s3/m/5447484533687e21af45a90e.png)
RS
2)外特性(VAR) uS u
u = us – iRS
输出电流 i 一定时,RS 越 RSi 大,输出电压 u 越小。 RS一定时,输出电流 i 越 大, 输出电压 u 越小。
o
i
RS : 电源内阻,一般很小。
2.理想电流源
定义
电路符号
其输出电流总能保持定值或一定的 时间函数,其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。 直流电流源的 iS 伏安关系 _ + u
§ 1-6 电压源和电流源
一、理想电压源 (Voltage Source)
定义
是一个有源二端元件,其端电压在任意瞬时与其端 电流无关:或者恒定不变(直流情况),或者按照某一 固有函数规律随时间而变化。 电路符号:
a
+ uS US -
+ US –
b
+ – US 为恒定电压源或直流电压源
a
b
时,有时用此图形符号
发出功率,起电源作用
+
u
_
u
_
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例
解
计算图示电路各元件的功率
i iS 2A
+
5V u
u 5V
P2 A iS u 2 5 10 W
发出
P5V uS i 5 (2) 10 W 吸收
满足:P(发)=P(吸)
返 回
+
_
i
2A
上 页
下 页
实际电源
氢氧燃料电池示意图
返 回 上 页 下 页
3. 太阳能电池(光能电源)
一块太阳能电池电动势0.6V。太阳光照射到P-N结上, 形成一个从N区流向P区的电流。约 11%的光能转变为电 能,故常用太阳能电池板。 一个50cm2太阳能电池的电动势0.6V,电流0.1A
电流源和电压源电路
![电流源和电压源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/0d3425ceb8d528ea81c758f5f61fb7360b4c2b9b.png)
目 录
• 电流源和电压源的简介 • 电流源和电压源的基本电路 • 电流源和电压源的应用 • 电流源和电压源的实例分析 • 总结与展望
01 电流源和电压源的简介
电流源的定义和特性
定义
电流源是提供恒定电流的电源, 其输出电流不受负载电阻影响。
特性
电流源的输出电流始终保持恒定 ,不受输入电压或负载变化的影 响。
电压源的定义和特性
定义
电压源是提供恒定电压的电源,其输出电压不受负载电流影 响。
特性
电压源的输出电压始终保持恒定,不受输入电流或负载变化 的影响。
电流源和电压源的符号与表示
符号
电流源通常用带有“+”和“-”号 的三角形符号表示,电压源则用带有 “+”和“-”号的方形符号表示。
表示
在电路图中,电流源和电压源可以用 字母表示,如“I”表示电流源, “V”表示电压源。同时,还会标注相 应的电流或电压值以及正负极性。
宽范围可调
为了满足不同应用场景的需求,未来电流源和电压源电路 将具备宽范围可调的特性,以适应不同的输入和输出条件 。
高集成度与微型化
随着微电子技术的不断发展,未来电流源和电压源电路将 更加注重高集成度和微型化的设计,以减小体积和重量, 降低成本。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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感谢您的观看
应用场景
03
在电路分析和设计中,有时需要将复杂的电路简化为简单的模
型,这时就需要用到电流源和电压源的等效变换。
03 电流源和电压源的应用
电流源的应用
驱动负载
电流源可以提供稳定的电 流,用于驱动各种电子设 备或机械装置。
保护电路
实际电压源与电流源的转换关系
![实际电压源与电流源的转换关系](https://img.taocdn.com/s3/m/e7c9b8b8d5d8d15abe23482fb4daa58da1111c52.png)
实际电压源与电流源的转换关系
实际电流源与电压源之间的转换关系可以通过欧姆定律来描述。
根据欧姆定律,电流和电压的关系为:
电流(I)= 电压(V)/ 电阻(R)
在一个闭合电路中,如果电阻固定,那么电流源可以被看作是一个恒定的电流输出,而电压源可以被看作是一个恒定的电压输出。
当我们需要将一个电流源转换成等效的电压源时,可以使用欧姆定律来计算等效的电压值。
首先确定电流源的输出电流值(I),然后根据电路中的电阻值(R)应用欧姆定律计算等效电压值(V)。
等效电压(V)= 电流(I) * 电阻(R)
同样地,当我们需要将一个电压源转换成等效的电流源时,可以使用欧姆定律来计算等效的电流值。
首先确定电压源的输出电压值(V),然后根据电路中的电阻值(R)应用欧姆定律
计算等效电流值(I)。
等效电流(I)= 电压(V)/ 电阻(R)
需要注意的是,实际电流源和电压源具有不同的特性和应用场景,在电路设计和分析中,我们需要根据具体情况选择合适的
电源类型。
同时,电源的内部电阻也会对转换的准确性和效率产生影响。
电压源与电流源
![电压源与电流源](https://img.taocdn.com/s3/m/a73a73f0910ef12d2af9e7c3.png)
PR Ri 5 1 5W
2
满足:P(发)=P(吸)
返 回 上 页 下 页
+ +
i
_ u + R
R 5Ω
10V
_
实际电压源
1)实际电压源模型:由电压源和内阻RS串联组成。 i * 实际电压源也不允许短路,因其内阻小, uS+_来自+ u _ R
若短路,电流 很大,可能烧毁电源。 * 一个实际电压源向外电路提供电流时, 它的端电压 u 总是小于 uS ,电流越大 端电压 u 越小。
. .
开路
. .
.
u
iS
i
0
实际电流源的产生: 可由稳流电子设备产生,如晶体管的集电极 电流与负载无关;光电池在一定光线照射下光电 子被激发产生一定值的电流等。
电流源的功率
P uiS
iS
①电压、电流的参考方向非关联;
②电压、电流的参考方向关联;
iS
P uiS
吸收功率,充当负载
返 回
+
P uiS
uS
_
+
u
+
+
P uS i
发出功率,起电源作用
②电压、电流参考方向关联;
物理意义:电场力做功,电源吸收功率
_
P uS i
吸收功率,充当负载
返 回 上 页 下 页
例 计算图示电路各元件的功率 解
uR (10 5) 5V uR 5 i 1A R 5
5V
发出 吸收 吸收
P 10V uS i 10 1 10 W P5V uS i 5 1 5W
电压源和电流源
简述电压源与电流源的等效变换方法
![简述电压源与电流源的等效变换方法](https://img.taocdn.com/s3/m/147bb90dc950ad02de80d4d8d15abe23492f0370.png)
电压源与电流源是电路中常见的两种基本元件,它们分别以恒定的电压和恒定的电流来驱动电路。
在电路分析和设计中,经常需要将电压源转换为等效的电流源,或将电流源转换为等效的电压源,以便更方便地进行电路分析和计算。
下面将分别介绍电压源与电流源的等效变换方法。
一、将电压源转换为等效的电流源1. 理论基础电压源的等效电流源转换是基于欧姆定律进行的。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻,即I=V/R。
我们可以将电压源转换为等效的电流源,通过在电压源的正负端并联一个等效电阻,使得该电阻上的电流等于电压源的电压除以电阻值。
2. 转换公式电压源转换为等效电流源的公式为:I=V/R,其中I为等效电流源的输出电流,V为电压源的电压,R为等效电流源的电阻。
3. 举例说明假设有一个5V的电压源,需要将其转换为等效的电流源。
如果我们希望等效电流源的输出电流为1A,那么根据公式I=V/R,可得等效电阻R=V/I=5Ω。
我们可以在电压源的正负端并联一个5Ω的电阻,即可将电压源转换为等效的电流源。
二、将电流源转换为等效的电压源1. 理论基础电流源的等效电压源转换同样是基于欧姆定律进行的。
根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻,即V=IR。
我们可以将电流源转换为等效的电压源,通过在电流源的两端串联一个等效电压源,使得该电压等于电流源的电流乘以电阻值。
2. 转换公式电流源转换为等效电压源的公式为:V=IR,其中V为等效电压源的输出电压,I为电流源的电流,R为等效电压源的电阻。
3. 举例说明假设有一个2A的电流源,需要将其转换为等效的电压源。
如果我们希望等效电压源的输出电压为10V,那么根据公式V=IR,可得等效电阻R=V/I=5Ω。
我们可以在电流源的两端串联一个10V的电压源,并在其正负端串联一个5Ω的电阻,即可将电流源转换为等效的电压源。
电压源与电流源的等效变换方法可以在电路分析和设计中起到重要的作用。
通过合理应用这些方法,可以使得电路分析更加简便和直观,为电路设计提供重要的参考依据。
什么是电路的电流源和电压源
![什么是电路的电流源和电压源](https://img.taocdn.com/s3/m/eaa40f9b7e192279168884868762caaedc33ba53.png)
什么是电路的电流源和电压源电流源和电压源是电路中常见的两种基本元件,它们在电路中扮演着重要的角色,用于提供电流和电压以供电路正常运行。
本文将详细介绍电流源和电压源的定义、特点以及在电路中的应用。
一、电流源电流源是指能够稳定输出电流的电子元件或设备。
它可以提供恒定电流,不论负载电阻的变化如何。
电流源的主要特点是输出电流恒定,内部电阻无穷大。
1.1 电流源的定义电流源是电路中一种能够稳定输出电流的元件或设备,其输出电流保持不变,不受外部负载电阻的影响。
电流源可以理解为一个恒定的电流供应器。
1.2 电流源的特点(1)输出电流恒定:无论外部负载电阻如何变化,电流源都能提供稳定的输出电流。
(2)内部电阻无穷大:电流源的内部电阻可以视作无穷大,即理想情况下,电流源对外部电路的影响可以看作完全不受阻抗匹配的影响。
1.3 电流源的应用电流源在电路中有广泛的应用,例如:(1)电路分析:在电路分析中,常常使用电流源来简化复杂的电路模型,便于计算和分析。
(2)传感器供电:电流源可以用于为各种传感器提供恒定的电流,保证传感器工作的可靠性和稳定性。
(3)模拟电子设备:在一些模拟电子设备中,电流源被用来提供精确的电流控制。
二、电压源电压源是指能够稳定输出电压的电子元件或设备。
它可以提供恒定电压,不论负载电流的变化如何。
电压源的主要特点是输出电压恒定,内部电阻为零。
2.1 电压源的定义电压源是电路中一种能够稳定输出电压的元件或设备,其输出电压保持不变,不受电流变化的影响。
电压源可以理解为一个恒定的电压供应器。
2.2 电压源的特点(1)输出电压恒定:无论外部负载电流如何变化,电压源都能提供稳定的输出电压。
(2)内部电阻为零:电压源的内部电阻可以理想化为零,即不会对外部电路产生电阻损失。
2.3 电压源的应用电压源在电路中有广泛的应用,例如:(1)电路建模:在电路建模和仿真中,电压源经常被用来代替实际的电源,简化电路模型的复杂性。
电路中的电压源与电流源
![电路中的电压源与电流源](https://img.taocdn.com/s3/m/e0ac3c51fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064f93.png)
电路中的电压源与电流源在电路中,电源是提供电能给电路中的元件进行正常工作的设备。
电路中常见的两种电源是电压源和电流源,它们的作用和性质有所不同。
一、电压源电压源是一种将电能转化为电势差的设备,通过电势差来驱动电流在电路中流动。
它可以提供一个稳定的电压输出,不受电流变化的影响。
电压源的符号常用V表示。
电压源有两种类型:理想电压源和非理想电压源。
1. 理想电压源理想电压源是一种精确提供稳定电压的设备,其输出电压不受外部条件的影响,可以看作是一个完全独立的电源。
理想电压源的电压输出不会因电路中其他元件的电流变化而改变。
它的电动势可以一直保持不变。
2. 非理想电压源非理想电压源是实际应用中常见的一种电压源,其输出电压会受到电路中其他元件的电流变化的影响。
在实际电路中,非理想电压源的输出电压可能有一定的内阻,并且在不同负载下其输出电压会有所变化。
二、电流源电流源是一种将电能转化为电流的设备,通过提供稳定的电流来驱动电路中的元件正常工作。
电流源的符号常用I表示。
电流源也有两种类型:理想电流源和非理想电流源。
1. 理想电流源理想电流源是一种输出电流不受外界条件限制的设备,其输出电流可以一直保持不变。
在理想条件下,电流源可以看作是一个完全独立的元件,其输出电流与电路中的其他元件无关。
2. 非理想电流源非理想电流源是一种实际应用中常见的电流源,其输出电流会受到电路中其他元件的电压变化的影响。
在实际电路中,非理想电流源的输出电流可能有一定的内阻,并且在不同负载下其输出电流会有所变化。
三、电压源与电流源的应用电压源和电流源在电路中有着不同的应用场景。
1. 电压源的应用电压源常用于需要提供稳定电压的场合,例如电池、稳压电源等。
在电子设备中,电压源可以为芯片、集成电路等提供恒定的工作电压,确保它们正常运行。
2. 电流源的应用电流源常用于需要提供恒定电流的场合,例如电子测量仪器、电流源驱动的灯光设备等,其能够保证元件正常工作所需的电流不会发生变化。
第3讲电压源和电流源
![第3讲电压源和电流源](https://img.taocdn.com/s3/m/72aaa95acaaedd3383c4d360.png)
显然,r越小越好。r=0时即为理想电压源。
4. 功率
i
+ +
+ +
uS
u
_
_
i
uS
u
_
_
i , us非关联
p发= uS i
p吸= - uSi
物理意义: 外力克服电场力做功 , 发出功率。
i , uS 关联 p吸=uSi p发= –uSi
物理意义:电场力做功 , 吸收功率。
惯例:非关联,P>0,发出功率。
i1
i2
+ _u1
+
b i1
u2 _
{ u1=0 i2=b i1
CCCS
b :电流放大倍数
(2) 电流控制的电压源 ( Current Controlled Voltage Source )
i1
i2
+
+
+
u_1
r _
i1
u_ 2
CCVS
{ u1=0 u2=r i1 r : 转移电阻
(3) 电压控制的电流源 ( Voltage Controlled Current Source )
KCL: u u 4i 10 0
{ 6 12 iu 3
u 12V i 4A
例2 已知R1 = 0.5KΩ, R2 = 1KΩ, R3 = 2KΩ, uS=10V,CCCS的 ic=50i1 。求电阻R3上的电压 u3。
i1 R1 ①
解: 思路: u3 — iC — i1
(2) 独立源作为电路中“激励”,在电路中产生电压、电流,
而受控源只是反映输出与输入的控制关系,在电路中不能
电路中的电流源和电压源
![电路中的电流源和电压源](https://img.taocdn.com/s3/m/ee280a963086bceb19e8b8f67c1cfad6185fe97f.png)
电路中的电流源和电压源在电路中,电流和电压是非常重要的两个物理量,它们直接决定了电路的性质和特性。
而电流源和电压源,则是电路中常见的两种电器元件,它们可以分别提供稳定的电流和电压,从而满足电子设备的需求。
在本文中,我们将讨论电流源和电压源的定义、特性、应用以及它们之间的区别。
什么是电流源和电压源?电流源和电压源是电路中常见的两种电器元件。
电流源能够提供稳定的电流输出,而电压源则能够提供稳定的电压输出。
在电子设备中,我们通常会使用电源,来为电路提供所需的电流或电压。
电源可以分为电流源和电压源两种类型,它们都是为了满足不同的电子设备需求而设计的。
电流源的特性电流源是一种能够提供稳定电流输出的电器元件,它通常用于电路中的负载模拟。
电流源的输出电流可以被看作在其两个输出端口之间提供的电流。
电流源为负载提供的稳定电流输出可以有效地保护负载不受到过电流的损害。
电流源有两个常见的类型:恒流源和可调电流源。
恒流源能够提供固定大小的输出电流,而可调电流源能够按照需要提供不同大小的输出电流。
恒流源通常使用电阻器或晶体管等元件来实现其功能,而可调电流源则需要使用电容器或电位器等元件来调整输出电流。
电压源的特性电压源是一种能够提供稳定电压输出的电器元件,它通常用于为电路中的各种应用提供所需的电压。
电压源的输出电压可以被看作在其输出端之间提供的电压。
电压源能够提供固定大小的输出电压,以满足电路中各种应用的需要。
电压源也有两个常见的类型:恒压源和可调电压源。
恒压源能够提供固定大小的输出电压,而可调电压源则能够提供按需调整的输出电压。
恒压源通常使用晶体管或锗二极管等元件来实现其功能,而可调电压源则需要使用电容器或电位器等元件来调整输出电压。
电流源与电压源的应用电流源和电压源在电子设备中都有各自的应用场景。
例如,在电路中,电流源通常用于模拟负载,以测试电路的性能和稳定性;电压源则通常用于驱动各种器件,如LED灯、传感器、电机等。
电压源和电流源的区别
![电压源和电流源的区别](https://img.taocdn.com/s3/m/f441410014791711cc79176f.png)
由于内阻等多方面的原因,理想电流源在真实世界是不存在的,但这样一个模型对于电路分析是十分有价值的。
注意:电压源不允许短路,电流源不允许开路!
(1)电压源
a.理想电压源:输出电压恒定的二端元件称为理想电压源。其输出电压与外电路无关,内阻为零。
b.实际电压源:输出的电压随流过它的电流变化而变化的二端元件。
常见的电压源电流源
a.理想电流源:输出电流恒定的二端元件称为理想电流源。其输出电流与外电路无关,内阻无穷大。
电压源和电流源的等效变换
![电压源和电流源的等效变换](https://img.taocdn.com/s3/m/15aef39ad0f34693daef5ef7ba0d4a7302766c21.png)
电压源与电流源等效变换的依据是对外部电路等效,即相同的负载接入后性状相同。
一个电压源与一个电流源对同一个负载如果能提供等值的电压,电流和功率,则这两个电源对此负载是等效的,换言之,即如果两个电源的外特性相同,则对任何外电路它们都是等效的。
电压源变换成电流源时,其电流的大小等于电压除于与其串联的电阻。
然后该电阻直接与电流源并联就是了。
电流源变换成电压源时,其电压的大小等于电流源电流乘于与其并联的电阻。
然后该电阻直接与电流源串联就是了。
扩展资料:
电流是电荷的定向移动形成的。
但是电荷本身无法直接看见,不象水流、车流那么直观。
由于导体有电流通过时会产生一定的效应(化学效应、热效应、磁效应),因此,教材通过小灯泡发光来判断电流的存在与否。
电阻发生变化时,在电压一定的条件下,会导致电路中的电流发生变化,引起小灯泡的亮度变化。
通过亮度的比较来比较电阻的大小。
将不可见的电阻转换为直观的亮度来反映。
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或者是_______ 的变化。 方向
二、电流源
1.理想电流源 (恒流源)
RO= 时的电流源
I Is
a
Uab I
IS
Uab
b
伏 安 特 性
特点:
(1)输出电流恒定 (2)理想电流源内阻为无穷大( RO= ) (3)输出电压由外电路决定 (4)理想电流源不能开路,不能串联使用
I RO + E
a
Uab IS RO'
I'
a
-
b
对内不等效
b
(RO‘消耗能量)
(RO不消耗能量)
(2)恒压源和恒流源不能等效互换。
I + E
a
Uab IS
I'
a
-
b
b
(3)电源等效互换时,恒压源 E 与电源内阻 R0的串 联,恒流源 IS 与电源内阻 R0 的并联,且转换前 后 E 与 Is 的方向保持不变。
U ab I s R
理想恒流源两端 可否被短路?
Is 恒流源特性中不变的是:_____________ Uab 恒流源特性中变化的是:_____________ 外电路的改变 _________________ 会引起 Uab 的变化。
大小 的变化, Uab的变化可能是 _______ 方向 的变化。 或者是 _______
相同点:两者性质都属电源,均可向电路 提供电压或电流。
不同点:独立电源的电动势或电流是由非电 能量提供的,其大小、方向和电路 中的电压、电流无关; 受控源的电动势或输出电流,受电 路中某个电压或电流的控制。它不 能独立存在,其大小、方向由控制 量决定。
受控源分类
压控电压源 压控电流源 流控电压源 I1 + + U1 I E U E 2 1 -
例4
将图(a)中的电流源转化为等效电压源,并画出其等效电路。
解:
VS I S RS 10m A1.0= 10V
内阻相等。 所以等效电路如图(b)
例5 用电源等效变换的方法求图(a)电路中的电流I1和I2。 解:将原电路变换为图(c)电路,由此可得:
I2
2A
5Ω + 10Ω 5V - (a)
I1
I2
2A 10Ω
1A 5Ω 3A
I2
10Ω 5Ω
(b)
(c)
5 I2 3 1A 10 5
I1 I 2 2 1 2 1A
四、受控源
受控源:电压或电流受电路中其他部分的电压或电流控制。
ic ib B C E
三极管
ib
rbe
ic= ib
独立源和非独立源的异同
I
RO +
a
Uab
I'
a
E
-
IS
RO'
b
b
(4)只要一个电动势为E的理想电压源和某个电阻R串 联的电路,都可以化为一个电流为IS 的理想电流 中的电压源转化为等效电流源,并画出等效电路。
解:
IS
VS 100 V 2.13A RS 47
内阻相等。 所以图9所示即为等效电路。
2. 实际电流源 电 流 源 模 型 IS I a Uab
RO
外 特 性 Is
RO
Uab
b
I
I IS
U ab
Ro
RO越大
特性越陡
恒流源两端电压由外电路决定
I Is
例2 设:
U
R
IS=1 A
则: R=1
时 , U =1 V
R=10 时, U =10 V
a
I
恒流源特性小结
R
Is
b
Uab
恒压源与恒流源特性比较
恒压源 恒流源
I
不 变 量
a Uab b
I Uab = E
(常数)
a Uab b
+ _E
Is
I = Is
(常数)
Uab的大小、方向均为恒定, I 的大小、方向均为恒定, 外电路负载对 Uab 无影响。 外电路负载对 I 无影响。
变 化 量 输出电流 I 可变 ----端电压Uab 可变 -----
I 的大小、方向均
由外电路决定
Uab 的大小、方向
均由外电路决定
三、电压源与电流源的等效变换
I Ro + Us - + U - Is Ro I + U -
电压源与电流源对外电路等效的条件为:
U s I s Ro
或
Us Is Ro
且两种电源模型的内阻相等。
等效变换的注意事项:
(1) “等效”是指“对外”等效(等效互换前后对外伏 --安特性一致),对内不等效。
流控电流源
I1 I2
E U1
I 2 g U1
E r I1
I 2 I1
+ -
E U1
VCVS
I 2 g U1
VCCS
+ -
E r I1
CCVS
I 2 I1
CCCS
计算、分析受控源电路的一般原则: 电路的基本定理和各种分析计算方
法仍可使用,只是在列方程时必须增加
电压源与电流源及其等效变换:
电路元件主要分为两类:
a) 无源元件—电阻、电容、电感。 b) 有源元件—独立源、受控源 。 • 独立电源是指不受外电路的控制而独立存在的电源; • 受控电源是指它们的电压或电流受电路中其他部分 的电压或电流控制的电源。
任何一个实际电源(不论是独立电源还是受控源)在进行
电路分析时,都可以用一个电压源或与之等效的电流源来 表示。
一个受控源关系式。
例6 电路参数如图所示
ED= 0.4 UAB 求:I1、 I2
解:根据节点电位法
2 A 2 R2 R1 Es + R3 1 20V Is 2A I1
I2 + _ ED
B
ES ED R IS R 1 2
设 VB = 0,即选择节点电压方向从A到B
则:
1 1 VA R R 2 1 E D 0.4V A
一、电压源
1.理想电压源 (恒压源)
RO= 0 时的电压源
I
+
a Uab b
Uab E
伏安特性
E _
I
特点:
(1)理想电压源的端电压恒定。 (2)电源内阻为 “RO= 0”。
(3)电源中的电流由外电路决定。
(4)理想电压源不能短路,不能并联使用。
2. 实际电压源 电压源模型
I RO
+ -
伏安特性
U E
U
IRO
E
Ro越大
斜率越大
I
U E IRo
恒压源中的电流由外电路决定 I a + Uab E _ b
例1
2 R1
2
R2
设: E=10V 则: 当R1接入时 : I=5A 当R1 R2 同时接入时:I=10A
I
+
a
R
恒压源特性小结
E
_
b
Uab
E I R
E 恒压源特性中不变的是:_____________ I 恒压源特性中变化的是:_____________ 外电路的改变 _________________ 会引起 I 的变化。