电流源与电压源的等效变换
电压源与电流源的等效变换原则汇总
– 电流源 0
E IS Ro I
E IS Ro I
对外电路来说, 电压源和电流源可以互相等效
I + E R0 电压源 由图a： U = E－ IR0 E = ISR0 等效变换条件:
I RL IS R0 U R0
–
+ U –
+
U – RL
电流源
由图b： U = ISR0 – IR0
E IS R0
电路基础
电压源与电流源的等效变换原则
电压源 I
+ E _ + U _
无内阻的电压源即是理想电压源 RL
输出电压恒定, 即U≡E 输出电流由外电路RL 而定
有内阻的电压源即是实际电压源 RL
u
UL
i
伏安特性
I + E + U
输出电压
U = E – I Ro
UL
u
R0
–
பைடு நூலகம்
不再恒定！ 伏安特性 若 R0<< RL ，U E ，可近似认为是理想电压源。
i
电流源
无内阻的电流源即理想电流源 输出电流恒定
输出电压由外电路RL决定
u
U L I s RL
UL
Is 伏安特性
UL
i
u
i
有内阻的电流源即实际电流源 输出电压和电流均 随RL而定
伏安特性
电压源与电流源的等效变换
实际电压源与实际电流源的端口处具有相同的伏安特性: I U + + Uo=E E RL U R0 – 0 电压源 I U Uo=E U + R0 U IS R0 RL
电流源与电压源的等效变换
第十五周（第 1.2 讲）【教授教养进程】：导入新课：电路中的电能都是由电源来供给的,对负载来说,电源是电压的供给者,也可以算作是电流的供给者.讲解新课：一、电压源为电路供给必定电压的电源可以用电压源来表征1.幻想电压源(恒压源)：电源内阻为零,并能供给一个恒定不变的电压.所以也称恒压源.如图1-a所示.2.恒压源的两个特色：（1）供给应负载的电压恒定不变;（2）供给应负载的电流可随意率性.3.现实电压源：可以用一个电阻（相当于内阻）与一个幻想的电压源串联来等效.它供给的端电压受负载影响.如图1-b虚线框内所示.图 1二.电流源为电路供给必定电流的电源可用电流源来表征.1.幻想电流源（恒流源）：电源的内阻为无限大,并能供给一个恒定不变的电源.所以也称为恒流源.如图2-a所示.2.恒流源的两个特色：（1）供给应负载的电流是恒定不变的;（2）供给应负载的电压是随意率性的.3.现实电流源：现实上电源的内阻不成能为无限大,可以把幻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 2三.两种电源模子的等效变换等效变换的感化是：为了化简电路,引入了电压源.电流源的概念,有时刻把电路中的电压源等效变换成电流源,电路就被简化成简略电路;评论辩论问题：两种电源模子的等效变换的前提是什么？对外电路,只要负载上的电压与流过的电流是相等的,则两个不合的电源等效.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.要留意一个幻想电压源是不克不及等效变换为一个幻想电流源的,反之也一样.只有电流源和电压源之间才干等效变换.但是这种等效变换是对外电路而言的,电源内部其实不等效.例题讲解：76页例1教室演习：1．断定:• 恒压源和恒流源可以等效交换.（ ）• 电压源和电流源等效变换前后电源内部是不等效的.（ ）2．3-7-13．3-7-2（a ）4．3-7-3（a ）教室小结：1.电压源： 为电路供给必定电压的电源.2.电流源：为电路供给必定电流的电源.3.电压源和电流源等效变换的前提： ;;00S S SS S r I E r E r E I r r ⨯=⇐⇒=== 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.功课安插：3-7-2（b ）,3-7-3（b ）,3-7-4【课跋文】：这是一堂公开课,教师预备比较充分,上课教室规律很好,学生答复问题很积极.在讲解进程中,我感到到本身的常识面还不敷宽,听课的先生也提出了一些问题：一.应多接洽现实生涯和临盆中如何运用电压源和电流源进行讲解;二.讲课进程中前后不敷连贯.。
电压源与电流源的等效变换的两个条件
电压源与电流源的等效变换的两个条件在电路中，电压源和电流源是两种常见的电源类型。
它们在电路中的作用不同，但是在某些情况下，它们可以相互转换。
这种转换称为等效变换。
本文将介绍电压源与电流源的等效变换的两个条件。
一、电压源与电流源的基本概念电压源是指在电路中提供恒定电压的元件，它的电压大小不随电路中的电流变化而变化。
电流源是指在电路中提供恒定电流的元件，它的电流大小不随电路中的电压变化而变化。
二、电压源与电流源的等效变换在某些情况下，电压源和电流源可以相互转换。
这种转换称为等效变换。
等效变换的目的是为了方便电路分析和计算。
下面将介绍电压源与电流源的等效变换的两个条件。
1. 等效电阻相等电压源和电流源的等效变换的第一个条件是等效电阻相等。
等效电阻是指在等效电路中，电源两端的电阻值。
在等效电路中，电压源和电流源的等效电阻必须相等，才能保证等效电路中的电流和电压与原电路中的电流和电压相同。
例如，下图中的电路中有一个电压源和一个电阻。
我们可以将电压源和电阻转换为等效电流源和等效电阻。
为了保持等效电路中的电流和电压与原电路中的电流和电压相同，等效电路中的等效电阻必须等于原电路中的电阻值。
2. 等效电源相同电压源和电流源的等效变换的第二个条件是等效电源相同。
等效电源是指在等效电路中，电源的电压或电流大小与原电路中的电源相同。
在等效电路中，电压源和电流源的等效电源必须相同，才能保证等效电路中的电流和电压与原电路中的电流和电压相同。
例如，下图中的电路中有一个电流源和一个电阻。
我们可以将电流源和电阻转换为等效电压源和等效电阻。
为了保持等效电路中的电流和电压与原电路中的电流和电压相同，等效电路中的等效电源必须等于原电路中的电流源的电流乘以电阻值。
三、总结电压源和电流源是电路中常见的电源类型。
在某些情况下，它们可以相互转换，这种转换称为等效变换。
电压源与电流源的等效变换的两个条件是等效电阻相等和等效电源相同。
等效电阻是指在等效电路中，电源两端的电阻值。
电压源与电流源等效变换实验
等效是对外电路而言旳。 2、理想电流源和理想电压源能否进行等效变换？为何？ 答：不能。因为理想电压源旳内阻为0，利用等效变换条件E/R0 = Is 等效电
（2） 电压表旳接线， 一般使用表笔，把红 表笔接至电压表旳 “+”端，黑表笔接 至电压表旳“-”端， 测量时将红表笔接至 被测电压旳正极，黑 表笔接至负极；
（3） 根据被测电压旳 大小，选择合适旳电 压表量程，测量中尽 量使指针偏转在2/3 量程以上。
17
电路板
18
电阻箱
19
思索题旳参照答案
• 1、理想电流源旳伏安特征 • 如图连接好电路。RL=0,接通电源，调整电位器，使IC=10mA。调整RL，测定相应旳
电流I.
mA
Is
RL
等效电路
I(mA) 0 U(V)
10 20 30 40 50
8
• 2、实际电流源旳伏安特征
• 如图接好电路。RL=0,接通电源，调整电位器，使IC=10mA。这时对于RL而言，前面所接 旳含源二端网络相当Is=10mA内阻R0=510欧旳实际电流源。调整RL，测定相应旳电流I. mA
答案
11
拓展内容
• 研究电源等效变换旳条件是 • 措施一：用电压源——串联一种电阻旳模型，替代电流源——并联电阻模型。
E=IR0=10mA×510Ώ=5.1V，相应旳电压源电路如图2。调整RL,测量相应旳 电流值。
• 措施二：内阻R0为标称值，可能与实际值有出入。所以，先用万用表测出R0 旳实际值，再用措施一旳环节计算E。相应旳电压源电路如图2。调整RL,测 量相应旳电流值。
电压源与电流源等效变换及最大功率传输原理
电压源与电流源等效变换及最大功率传输原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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电压源和电流源的等效变换
1．5电压源和电流源的等效变换实际使用的电源，按其外特性，可分为电压源和电流源。
当一个电压源和一个电流源能够为同一个负载提供相同的电压、电流和功率时，这两个电源对该负载来说是等效的，可以互相置换，这种置换称为等效变换。
下面来讨论电压源和电流源的等效变换。
1．5．1 电压源在电路分析课程中，将能够向外电路提供电压的器件称为电压源。
如，电池，发电机等均是电压源。
在物理学中，电池表示成电动势E和内阻R相串联的电路模型，电池是一个典型的电压源，所以，电压源也可表示成电动势和内阻相串联的电路模型。
为了利用KVL的方便，对电压源特性进行标定时，通常不使用电动势E，而改用电压源所能输出的恒压值US，如图1-30（a）所示虚线框内部的电路。
图中电压源旁的箭头为US的参考方向。
注意： US 和E是不同性质的两个物理量，US是描述电压源所能输出的恒值电压，该值的大小与E相等，设定的参考方向与E相反。
当电压源与负载电阻RL相连时，根据KVL可得描述电压源外特性的函数式。
描述理想化电压源外特性的函数式是（1-57）由式1-57可见，理想化电压源的外特性曲线是直线，如图1-30（b）所示，图1-30（b）又称为电压源伏（U）-安（A）特性曲线。
图1-30（b）纵轴上的点，为电压源输出电流等于0的情况，相当于电压源处在开路的状态下。
当电压源开路时，电压源的输出电压U就等于US ，所以，US的值等于电压源的开路电压。
图1=30（b）横轴上的点，为电压源输出电压等于0的情况，相当于电压源处在短路的状态下（实际上这是不允许的），电压源输出电流为IS ，所以，IS称为短路电流。
计算短路电流的表达式为（1-58）U=f（I）曲线的斜率为R0，R越小，斜率越小，直线越平坦。
当R=0时，电源外特性曲线是一条平行与I轴的直线。
具有这种外特性曲线的电压源输出电压保持恒定值US，这种电压源称为理想电压源，简称恒压源。
将图1-30（a）虚线框内部电路的电阻R去掉，剩下的电路就是恒压源电路的模型。
电路分析-电压源和电流源等效变换
f
Rf
d Pf d Rf
0
时，Rf获最大功率
得 Rf = Ri
U2 Pmax 4Ri
直流电路最大功率传输定理
例2 直流电桥电路
R1
R2
I
R3
R4
US
当
R1 R3 R2 R4
即 R1R4=R2R3 时，I = 0 称R1R4=R2R3为电桥平衡条件。
利用上述关系式，可测量电阻。
二、理想电流源的串、并联 并联： 可等效成一个理想电流源 i S（ 注意参考方向）.
iS1
iSk …
iSn
iS
n
iS iSk
1
串联: 电流相同的理想电流源才能串联，并且每个电
流源的端电压不能确定。
例1
uS
iS
uS
例2
uS
iS
iS
电压源和电流源的等效变换
一、实际电压源 实际电压源，当它向外电路提供电流时，它的
i
+
uS _
+
u
iS
i +
Ri
_
Gi u _
u = uS – Ri i i = uS/Ri – u/Ri
i = iS – Gi u
等效的条件 iS= uS /Ri , Gi = 1/Ri
由电压源变换为电流源： i
Hale Waihona Puke +uS _
+ 转换
u
Ri
_
由电流源变换为电压源：
i
iS
+
转换
Gi u _
i
iS
+
Gi u _
端电压总是小于其电动势，电流越大端电压越小。
电压源电流源等效变换
电压源电流源等效变换
内容:
电压源和电流源是两种基本的电源形式。
在电路分析中,有时需要将一种电源形式变换为另一种形式,这称为电压源电流源的等效变换。
电压源到电流源的等效变换方法是:
1. 确定电压源的电压U和内阻R
2. 用电流源替代电压源,电流源电流值为I=U/R
3. 并联一个与原电压源内阻R相同的电阻
电流源到电压源的等效变换方法是:
1. 确定电流源的电流I
2. 用电压源替代电流源,电压源电压值为U=I*R
3. 串联一个电阻R
通过电压源电流源的等效变换,可以将含有电压源的电路变换为仅含电流源的电路,或者将含有电流源的电路变换为仅含电压源的电路,从而简化电路分析。
掌握电压源电流源等效变换的方法,是进行电路分析的重要工具。
电压源与电流源的等效变换原则.
–
电压源
I U+
0
U Uo=E
IS
R0
R0 U
RL
–
0
电流源
对外电路来说, 电压源和电流源可以互相等效
IS
E Ro
I
E IS Ro I
I
+
E
+
– R0
U
RL
–
I
U+
IS
R0
R0 U
RL
–
电压源
电流源
由图a： U = E－ IR0
等效变换条件:
E– IR0
电流源
无内阻的电流源即理想电流源
输出电流恒定
U L I s RL
输出电压由外电路RL决定
u
UL
Is i 伏安特性
有内阻的电流源即实际电流源 输出电压和电流均 随RL而定
u UL
伏安特性 i
电压源与电流源的等效变换
实际电压源与实际电流源I 的端口处具有相同的伏安特性:
+
U
E-
+
U
RL
Uo=E
R0
电路基础
电压源与电流源的等效变换原则
+ E_
+ ER0
电I 压源
+ U _
无内阻的电压源即是理想电压源
RL 输出电压恒定, 即U≡E 输出电流由外电路RL 而定
u UL
i
伏安特性
I + U –
有内阻的电压源即是实际电压源
输出电压
RL
U = E – IRo
不再恒定！
u UL
i
伏安特性
若 R0<< RL ，U E ，可近似认为是理想电压源。
简述电压源与电流源的等效变换方法
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。
电压源与电流源及其等效变换
不明白
例：
us
is
us is
us
is
us1 is1
us2
等 效 是 对 外 等 效 ， 对 内 不 等 效
is2
is
is = is2 - is1
有问题
例1: 求下列各电路的等效电源 a + 2 2 3 + U 5A 3 5V – (a) (b) 解: a + 2 U 5A 3 + 5V b – (a) (b)
例3: 试用电压源与电流源等效变换的方法 计算2电阻中的电流。
1
2A 3 + 6V – 6 + 12V – (a) 1 2
解:
I 3 2A 2A
–
1 1 2V
6 (b)
由图(d)可得
– 2 I 4A 2
82 I A 1A 2 2 2
2 2V 2 2 + 8V – (d)
(c) b
理想电流源两端的电压 UIS U R2 IS RI R2 IS 1 6V 2 2V 10V
(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源 都是电源，发出的功率分别是：
PU 1 = U1 IU 1 = 10×6 = 60W PIS = U IS I S = 10×2 = 20W 各个电阻所消耗的功率分别是：
+ U1 _
R1 IS
a + U1 _ (2)由图(a)可得：
R1 IS I R I1 R1 IS
a
I R
(b) b I R1 I S－I 2A－6A －4A U1 10 I R3 A 2A R3 5 理想电压源中的电流 I U1 I R3－I R1 2A－(－4)A 6A
电压源与电流源及其等效变换
+18V c I2 I =（-5）+（-6）-4= -15A I1 2
？
？
R1=2
8V U1 a
R1 R
I6
Rห้องสมุดไป่ตู้
I4
R I5
I4=(18-6)/3=4A U2 12V
+ I5=(6-0)/3=2A U3 6V I6=（0-18）/3= -6A
I1=（8-18）/2= -5A
I3
+6V b
I3=（-15）+4 -2= -13A
例3:
计算图中A点的电位。
+12V 24Ω
解： -24V电源的正极在接地点 上， 12Ω和36Ω两 电阻串联， 流过电流为： I=24/（12+36）=0.5A 方向向左再向下，故A点电位 VA=-I x12= -0.5x12 = - 6V
A
I 12Ω
36Ω
-24V
例： 求解支路电流用什么方法最方便
例：
us
is
us is
us
is
us1 is1
us2
等 效 是 对 外 等 效 ， 对 内 不 等 效
is2
is
is = is2 - is1
例1: 求下列各电路的等效电源 a + 2 2 3 + U 5A 3 5V – (a) (b) 解: a + 2 U 5A 3 + 5V b – (a) (b)
+ U1 _
R1 IS
a + U1 _
R1 IS I R I1 R1 IS
a
I R
(2)由图(a)可得： (b) b I R1 IS－I 2A－4A －4A
(完整版)电流源与电压源的等效变换
第十五周（第 1、2 讲）课题电流源与电压源的等效变换课型新授课教学目标掌握电压源电流源之间的等效变换方法，理解两种电源模型的特性。
教学重点电压源和电流源之间的等效变换方法。
教学难点电压源和电流源之间的等效变换方法。
教学手段使用多媒体演示平台【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。
;;00S S S S S r I E r E r E I r r ⨯=⇐⇒===或者：（1）电压源等效为电流源：0r EI S = 0r r s =（2）电流源等效为电压源： s S r I E = s r r =0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。
电压源电流源及其等效变换
注意
理想电压源与理想电流 源之间不能进行变换。
小结
例2-15 E=6V,r=0、2Ω,等效电流源
例2-15 E=6V,r=0、2Ω,等效电流源
二、电流源
用一个恒定电流源Is与内阻r并联表示得 电源称为电流源。
当电流源向负载R输出电流时,如图 2-28所示,它所输出得电流I总就是小 于电流源得恒定电流Is,电流源得端电 压U与输出电流I得关系为:
I=Is-U/r
I=Is-U/r
上式,电流源内阻r越大,则负载 变化而引起得电流变化就越小。输 出电流越稳定。
电压源电流源及其等效变换
理想电压源
如果内阻r=0时,不管负载变动时输出电流I 如何变化,电源始终输出恒定得电压E,此时 得电压源为理想电压源
实际中,如果电源得内阻r 远小于负载电阻, 则可瞧作就是理想得电压源。
A
E
+
E
-
U
r= 0 B
A U
B
n个电压源得串联
可等效为一个电压源E,其电动势等于各电压源 得代数与,内阻等于各电压-源得内阻之与。
当一个电压源与一个电流源分别作用于同 一外电路,其作用相同时,则它们就是等效得。 此时它们间可以进行等效变换。
实际电压源电流源等效变换
电压源得U与I得关系就是 U=E-Ir 则有:I=E/r-U/r
电流源得U与I得关系就是 I=Is-U/r/
将两式左右相比较,如果将电压源等效为电流源,则有:
Is=E/r r/=r 如果将电流源等效 为电压源则: E=Isr r/=r
理想电流源
当电流源得内阻r为无穷大时,则不论负载 如何变化,它所输出得电流恒定不变,且等于电 流源得恒定电流Is,
电工技术：实际电压源与实际电流源的等效变换
学习要点
（1）两种实际电源模型等效变换的方法及其在电路分析中的应用 （2）受控源等效变换的方法及其在电路分析中的应用
一、实际电源模型的等效变换
I
实际电源
I RS
+ _
U IS US RS RS
I
R
U
US
I S=US /RS
US=RSI S
R
U
实际电压源模型
U I =US /RS I =0 U =0
R=0 R→∞
IR =S II SS U= =0 IU =0
实际电流源模型
一、实际电源模型的等效变换
注意： （1）理想电压源内阻为0，理想电流源内阻为∞，它们之间不能进行等效 变换；
（2）等效变换只是对外电路等效，而电源的内部是不等效的，以负载开路
为例，电压源模型的内阻消耗功率为0，而电流源模型的内阻消耗功率为
IS2RS；
（3）电路中需要分析计算的支路不能变换，否则变换后的结果就不是原来
所要计算的值。
一、实际电源模型的等效变换
例：电路如图中所示，利 解：
2A 2Ω + 6A 6V 2Ω 2Ω
用电源的等效变换计算 I
的大小。
2A 2Ω + 6A 6V 2Ω 2Ω
I
7Ω
I
7Ω 3A 2Ω 6A
2A 2Ω 2Ω
的大小。
2A 2Ω + 6A 6V 2Ω 2Ω
I
7Ω
I
7Ω
2Ω + 4V + 9V 1Ω
I
7Ω
一、实际电源模型的等效变换
例：电路如图中所示，利 解：
用电源的等效变换计算 I
电压源与电流源及其等效变换
理想电压源：U E
若 Rs<< RL ，U E ，可近似认为是理想电压源。
理想电压源（恒压源）
I + E 特点: _ + U _ E U
RL
O 外特性曲线 I
(1) 内阻RS = 0 (2) 输出电压为一定值, 恒等于电动势。对直流电压, 有 U E。 (3) 恒压源中的电流由外电路决定。 例1：设 E = 10 V，接上RL 后，恒压源对外输出电流。 当 RL= 1 时， U = 10 V，I = 10A 当 RL = 10 时， U = 10 V，I = 1A 电压恒定，电流随负 载变化
2 电流源
电流源是由电流 IS 和内阻 R0 并联的电源的电路模型。
I
+ IS RS U RS U － 电流源模型 RL O U0=ISRS
U 电流源 理想电 流源 I
IS 电流源的外特性
U 由上图电路可得: I I S RS 理想电流源 ：I IS
若 RS=
若 RS >>RL ，I IS压源与理想电流源之间无等效关系。 ④ 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路，都可化为 一个电流为 IS 和这个电阻并联的电路。
例1：求下列各电路的等效电源
2 3 + a 2 5A + a 2 + 2V + 5V (c) a + U b a
+ 5V – (a)
U
电压源与电流源及其等效变换
1 电压源 2 电流源 3 电压源与电流源的等效变换
1 电压源
电压源是由电动势 E和内阻 Rs 串联的电源的电路模型。 I + E Rs + U RL O
实际电流源和实际电压源的等效变换条件
实际电流源和实际电压源的等效变换条件实际电流源和实际电压源是电路中常见的两种基本元件，它们在电路中起着不同的作用。
当我们需要把一个实际电流源转换为等效的实际电压源或把一个实际电压源转换为等效的实际电流源时，需要满足一定的条件。
1. 实际电流源实际电流源是指在其输出端口上提供恒定输出电流的元件。
在直流电路中，理想的电流源可以看作是内阻无穷大、输出恒定、输入功率为零的元件。
而在实际情况下，所有的电子器件都存在内阻和失真等问题，因此需要进行等效变换来简化计算。
把一个实际电流源转换为等效的实际电压源需要满足以下条件：① 等效输出端口上连接一个负载时，负载两端的终端特性曲线与原始输出端口上连接同样大小和极性方向的负载时相同；② 等效输出端口上开路时，开路端口处不产生任何功率损耗；③ 等效输出端口上短路时，短路处不产生任何功率损耗。
2. 实际电压源实际电压源是指在其输出端口上提供恒定输出电压的元件。
在直流电路中，理想的电压源可以看作是内阻为零、输出恒定、输入功率为零的元件。
而在实际情况下，所有的电子器件都存在内阻和失真等问题，因此需要进行等效变换来简化计算。
把一个实际电压源转换为等效的实际电流源需要满足以下条件：① 等效输出端口上连接一个负载时，负载两端的终端特性曲线与原始输出端口上连接同样大小和极性方向的负载时相同；② 等效输出端口上短路时，短路处不产生任何功率损耗；③ 等效输出端口上开路时，开路端口处不产生任何功率损耗。
在实际应用中，我们经常需要把一个实际电流源转换为等效的实际电压源或把一个实际电压源转换为等效的实际电流源。
这种变换可以使我们更方便地分析和计算电路。
具体方法如下：1. 把一个实际电流源转换为等效的实际电压源首先，我们需要确定该实际电流源的内阻值，即等效输出端口上连接一个负载时，负载两端的电压与负载电流之比。
然后，我们可以根据欧姆定律得到等效的实际电压源的输出电压和内阻。
2. 把一个实际电压源转换为等效的实际电流源首先，我们需要确定该实际电压源的内阻值，即等效输出端口上连接一个负载时，负载两端的电压与负载电流之比。
电源等效变换法
Is
11
R5
R1 R2
I
I1
I3 R3 R4
Is
R5
I1+I3
I
R4 Is
R1//R2//R3 12
R5
I1+I3
I R4
R1//R2//R3
IS Rd
R5
I
R4
+ - Ed
Ed I1 I3 R1 // R2 // R3
+ E4 -
Rd R1 // R2 // R3
E4 IS R4
I Ed E4 Rd R5 R4
换前后对外伏--安特性一致），对内不等
a效。I
a
I'
Uab RL
Is
b
RO'
Uab' b RL
例如：
时 对内不等效
对外等效
RL
RO中不消耗能量 RO'中则消耗能量
U ab U ab E
I I 0
6
(2) 注意转换前后 E 与 Is 的方向
a
I RO
+
E- b
I' a
Is
RO'
b
E向与一IS致方 ！
RO'
Uab'
IS
b
等效互换的条件：对外的电压电流相等。
即：外特性一致
I=I' Uab = Uab'
4
电压源
I a
RO +
Uab
E-
b
Is E Ro Ro ' Ro
Is
电流源
I'
a
Uab'
RO'
电压源与电流源的等效变换
图3－1 共射极单管放大器实验电路
三、实验设备 1、＋12V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 6、直流毫安表 7、频率计 8、万用电表 9、晶体三极管3DG6×1(β＝50～100)或 9011×1 10、电阻器、电容器若干
四、实验内容 实验电路如图3－1所示。各电子仪器可按实验 要求方式连接，为防止干扰，各仪器的公共端必 须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器 的引线应采用专用电缆线或屏蔽线，如使用屏蔽 线，则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。 1、调试静态工作点 接通直流电源前，先将RW调至最大， 函数信 号发生器输出旋钮旋至零。接通＋12V电源、调节 RW，使IC＝2.0mA（即UE＝2.0V）， 用直流电 压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。
输出阻抗 ro=0 带宽 fBW=∞ 失调与漂移均为零等。 理想运放在线性应用时的两个重要特性： （1）输出电压UO与输入电压之间满足关系式 UO＝Aud（U+－U－） 由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U －≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。 （2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电 流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。这说明运 放对其前级吸取电流极小。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本 原则，可简化运放电路的计算。
＋
mA
－
＋ ＋
mA
－
＋
＋
R 1 200 Ω
－
Us
12V 120 Ω ＋
R 1 200 Ω
Us
12V
V
－
V
－
－
R2
1K
R2
1K
图 1-2
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第十五周（第 1、2 讲）
课题电流源与电压源的等效变换课型新授课
教学目标掌握电压源电流源之间的等效变换方法，理解两种电源模型的特性。
教学重点电压源和电流源之间的等效变换方法。
教学难点电压源和电流源之间的等效变换方法。
教学手段使用多媒体演示平台
【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。
;;00S S S S S r I E r E r E I r r ⨯=⇐⇒===
或者：
（1）电压源等效为电流源：
0r E
I S = 0r r s =
（2）电流源等效为电压源： s S r I E = s r r =0
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： ;;00S S S
S S r I E r E r E I r r ⨯=⇐⇒=== 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。