电压源和电流源教案2课件说课讲解

电路和电路元件
2、电动势的方向： 电动势的方向规定为由负极指向正极的方向，也即 由低电位端指向高电位端（或电位升高的方向）。在直流 电路中，电源的正、负极是已知的，所以电动势的方向不 必假设。但在交流电路中，电源电动势的实际方向是随时 间作周期性变化，所以电源上所标电动势的方向也是参考 方向。在图中可用箭头表示，也可用“+”和“-”表示。 因为正电荷在电源内部被电源力从负极搬到正极而 获得了电位能，可以对外做功，所以电源供给电能（输出 功率）时，真实电流方向是从电源正极流出，负极流入， 即在电源内部电流真实方向与电动势方向一致。
W=Uit 单位为焦（J），也常用“千瓦.时”（KW.h，即 “度”）。 2、电功率： P=W/t=UI 单位为瓦（W）。
§1-4、电压源和电流源 一、理想电压源和理想电流源：
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1、理想电压源： 理想电压源也称为恒压源，它的电路符号如图所示。
理想电压源有如下特点： （1）、电源的端电压恒定，流过它的电流大小是由 电压源本身及与它相连的外电路共同决定的。
举例：上例中，不论所选的参考点是A还是B点， UAB=UA-UB=6V
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2、电压的方向： 电压的方向规定为由高电位端指向低电位端，即电
位降低的方向。和电流一样，在实际分析计算电路时因不 能事先判断某两电位的高低，所以电压也应假定一个方向 作为它的参考方向，常用下列三种方法之一表示：
（1）、用“+”、“-”符号表示所假定的高电位端和 低电位端；
（4）、理想电流源可以短路，此时U=0，即空载， 但不允许开路，因为开路时R→∞，电源端电压U→∞。不 过切不可因此就把实际常用的电源短路。
二、电压源和电流源： 1、电压源：
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用一个恒电动势为E的理想电压源和一个内电阻R串 联来表示的电源称为电压源。
电压源的伏安特性如图所示。
2、电流源： 用一个恒定电流为I（电激流）的理想电流源和一 个内电阻R并联的电路来表示的电源称为电流源。
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（2）、对外电路来说，与理想电流源串联的元件 （电阻或电压源），并不影响理想电流源对外电路的作用， 它们对外电路的作用只等效为这理想电流源本身的作用， 所以这些串联元件可以除去。但是，就理想电流源本身的 端电压和所发出的功率前后是不同的。
（3）、当电路中有多个理想电流源并联共同作用时， 可以把它们合并为一个理想电流源，其电激流等于各理想 电流源电激流的在电源内部的真实方向与电动势方向相反， 电流从电源的正极流入，负极流出，此时的电源是吸取电 能（输入功率），处于负载状态。如蓄电池充电时就属于 这种情况。
举例：
如图所示电路，其中E1是电源而R和E2同属于负载。 电动势的单位是伏特（V）。
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举例：如图a)、b)所示的电路中，E=6V。
电流源的伏安特性如图所示。
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三、电压源与电流源的等效变换： 1、一个电路的电源可以用电压源的形式表示，也 可以用电流源的形式表示。若电压源与电流源互为等效， 则它们必须是对该电路所起的作用完全相同（指电压、电 流的大小和方向、功率的大小完全相同）。
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2、理想电压源与理想电流源之间不能等效变换。 3、电压源与电流源的等效变换实际上是用来分析 计算电路的一种方法，因此可以把理想电压源E与一个电 阻R相串联的电路（此电阻R实际上并不是电源的内阻）， 变换为一个由电激流大小为IS=E/R的理想电流源与一个电 阻R相并联的电路。 4、电压源与电流源的等效变换只是对外部电路等 效，对电源内部并不等效。 举例：在图a中，五个元件分别代表电源或负载， 电流和电压的参考方向如图所示，现测得I1=20A，I3=10A， I5=-10A，U1=120V，U2=-70V，U3=50V，U4=30V，U5=80V。
（4）、理想电压源不允许短路，因为短路时RL→0， 而使I→∞。
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2、理想电流源： 理想电流源也称为恒流源，它的电路符号如图所示。
理想电流源有如下特点： （1）、电流源输出的电流恒定，而电源的端电压大 小是由电流源本身及与它相连的外电路共同决定的，因此 不能错误地认为理想电流源的端电压为零。
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（2）、对外电路来说，与理想电压源并联的元件 （电阻或电流源），并不影响理想电压源对外电路的作用 （指外电路提供的端电压、电流及功率），它们对外电路 的作用只等效为这理想电压源本身的作用，所以这些并联 元件可以除去。但是，就理想电压源本身流过的电流，所 发出的功率前后是不同的。
（3）、当电路中有多个理想电压源串联共同作用时， 可以把它们合并为一个理想电压源，其电动势等于各个理 想电压源电动势的代数和（要注意各电动势的正负极性）。
a)电路中以A点为参考点有： A点电位VA=0 B点电位VB=-6V。
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b)电路中以B点为参考点有： B点电位VB=0 A点电位VA=6V。 3、电位的单位：是伏特（V）。 三、电压（电位差）： 1、概念： 电路中某两点之间电压的数值等于这两点之间的电 位之差。 电路中两点间的电压数值与参考点的选择无关，也 与电路路径的选择无关。
（2）、用箭头指向表示电位下降的方向； （3）、用双下标字母表示。例如Uab表示a点为假定 的高电位点，b点为假定的低电位点。
3、电压与电动势的区别： 它们的不同之处是做功的力不同，电压是电场力做 功，电动势是电源力做功。
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相同点是它们的单位都是伏特，都表示移动单位正电 荷所做的功。
四、电能和电功率： 1、电能： 电荷在流动过程中所放出的电能，是以电压和电 荷的乘积表示：
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第1章 电路和电路元件
• 1.3 电动势、电位、电压、电功率 • 1.4 电压源和电流源
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§1-3、电动势、电位、电压、电功率 一、电动势：
1、概念： 在电源内部，电源力F0把单位正电荷从电源负极b 沿某一路径l推移到正极a所做的功，称为电动势。即：
a
Eba
W q
b F0dl q