电源等效变换教案

授课班级计算机专业计算机授课教师

授课时间编号课时课时使用教具多媒体

授课目标能力目标

知识目标

1、熟知两种电源

1、掌握两种电源的等效变换

2、能灵活运用两种电源的等效变换求解复杂电路情感目标

教学重点知识目标1、2、3

教学难点运用两种电源的等效变换求解复杂电路学情分析

课外作业

教学后记

授课过程

教学内容

教师活动学生活动

时间

分配

复习提问

1、戴维宁定理的内容

2、利用戴维宁定理解题的步骤

新授课

两种电源模型的等效变换

一、电压源

通常所说的电压源一般是指理想电压源，其基本特性是其电动势(或两端电压)保持固定不变E或是一定的时间函数e(t)，但电压源输出的电流却与外电路有关。

实际电压源是含有一定内阻r0的电压源。

二、电流源

通常所说的电流源一般是指理想电流源，其基本特性是所发出的电流固定不变(I s)或是一定的时间函数i s(t)，但电流源的两端电压却与外电路有关。

实际电流源是含有一定内阻r S的电流源。

三、两种实

际电源模型

之间的等效

变换

实际电

源可用一个

理想电压源

E和一个电

阻r0串联的电路模型表示，其输出电压U与输出电流I之间关系为

U= E r0I

实际电源也可用一个理想电流源I S和一个电阻r S并联的电路模型表示，其输出电压U与输出电流I之间关系为提问回答

图3-18电压源模型

图3-19电流源模型

U = r S I S - r S I

对外电路来说，实际电压源和实际电流源是相互等效的，等效变换条件是

r 0 = r S ， E = r S I S 或 I S = E /r 0

例题

【例3-7】如图3-18所示的电路，已知电源电动势E = 6 V ，内阻r 0 = 0.2 Ω，当接上R = 5.8 Ω 负载时，分别用电压源模型和电流源模型计算负载消耗的功率和内阻消耗的功率。

解：(1) 用电压源模型计算：

A 10=+=R r E I ，负载消耗的功率P L = I 2R = 5.8 W ，内

阻的功率P r = I 2r 0 = 0.2 W

(2) 用电流源模型计算：

电流源的电流I S = E /r 0 = 30 A ，内阻r S = r 0 = 0.2 Ω

负载中的电流 A 1S S S

=+=

I R r r I ，负载消耗的功率 P L = I 2R = 5.8 W ，

内阻中的电流 A 29S S =+=

I R

r R

I r ，内阻 的功

率 P r = I r 2r 0 = 168.2 W

两种计算方法对负载是等效的，对电源内部是不等效的。

【例3-8】如图3-19所示的电路，已知：E 1 = 12 V ，E 2 = 6 V ，R 1 = 3 Ω，R 2 = 6 Ω，R 3 = 10 Ω，试应用电源等效变换法求电阻R 3中的电流。

解：(1) 先将两个电压源等效变换成两个电流源， 如图3-20所示，两个电流源的电流分别为

I S1 = E 1/R 1 = 4 A ， I S2 = E 2/R 2 = 1 A

(2) 将两个电流源合并为一个电流源，得到最简等效 电路，如图3-21所示。等效电流源的电流

I S = I S1 - I S2 = 3 A

其等效内阻为

R = R 1∥R 2 = 2 Ω

(3) 求出R 3中的电流为

A 5.0S 33=+=I R R R

I

四 、其他四种电源间等效变换 1、与恒压源并联等效 2、与恒流源串联等效

3、电压源串联可等效为一个电压源

4、电流源并联可等效为一个电流源 课堂练习

三、 利用电源间等效变换应注意

1、 2、 3、 4、 5、

布置作业 1、

2、节练习

60钟

图3-21 例题3-7的最简等效电路