电工电子电压源电流源及其等效变换PPT课件
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电压源与电流源及其等效变换
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图3-19 电流源模型 课 题 3-5电压源与电流源及其等效变换 课型 新授
授课日期 授课时数 总课时数 教具使用
教 学
目 标 掌握电源的两种模型(电压源和电流源)
教学重点
和 难 点 电源的两种模型的特点及等效变换方法。
学 情
分 析 学生对电动势和内阻串联的模型比较熟悉,对电流源模型不是很清楚,尚需详细讲解
板
书
设
计 两种电源模型的等效变换
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(Is)或是一定的时间函数is(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rS的电流源 教 学
后 记 教学过程:
一、 导入新课
1 、 什么叫电压源?什么叫电流源?
2、穷举生活中电压源和电流源的实例。
二、 讲授新课
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IS和一个电阻rS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
U = rSIS rSI
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
r0 = rS , E = rSIS 或 IS = E/r0
【例】如图3-18所示的电路,已知电源电动势E =
6 V,内阻r0 = 0.2 ,当接上R = 5.8 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。
例题
解:(1) 用电压源模型计算:
第 十五 周(第 1.2 讲)
课 题 电流源与电压源的等效变换 课 型 新讲课
教授教养目的 控制电压源电流源之间的等效变换办法,懂得两种电源模子的特征.
教授教养重点 电压源和电流源之间的等效变换办法.
教授教养难点 电压源和电流源之间的等效变换办法.
教授教养手腕 运用多媒体演示平台
【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.
图3-19 电流源模型 课 题 3-5电压源与电流源及其等效变换 课型 新授
授课日期 授课时数 总课时数 教具使用
教 学
目 标 掌握电源的两种模型(电压源和电流源)
教学重点
和 难 点 电源的两种模型的特点及等效变换方法。
学 情
分 析 学生对电动势和内阻串联的模型比较熟悉,对电流源模型不是很清楚,尚需详细讲解
板
书
设
计 两种电源模型的等效变换
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(Is)或是一定的时间函数is(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rS的电流源
教 学
后 记 教学过程:
一、 导入新课
1 、 什么叫电压源?什么叫电流源?
2、穷举生活中电压源和电流源的实例。
二、 讲授新课
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IS和一个电阻rS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
U = rSIS rSI
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
r0 = rS , E = rSIS 或 IS = E/r0
解:(1) 用电压源模型计算:
A10RrEI,负载消耗的功率PL = I2R = 5.8 W,内阻的功率Pr = I2r0 = 0.2 W
(2) 用电流源模型计算: 【例】如图3-18所示的电路,已知电源电动势E =
6 V,内阻r0 = 0.2 ,当接上R = 5.8 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。 例题 电流源的电流IS = E/r0 = 30 A,内阻rS = r0 = 0.2
第
周 第 课时 月 日 课 题 电压源与电流源及其等效变换
知识目标 理解电压源与电流源的概念
能力目标 掌握电压源与电流源等效变换的条件
教学内容及组织教法
[课题引入]1、提问相关知识 2、引入本节课题
[新课内容](以讲解为主)
一、电压源
实际电源可以用恒定电动势E和内阻r串联起来表示,它以输出电压的形式向负载供电,输出电压(端电压)的大小为
如果电源的内阻r越大,则在输出相同电流的条件下,端电压越小。若电源内阻,r=0,则端 电压U=E与输出电流的大小无关。这种内阻r=0,输出恒定电压U=E的电源叫做理想电压 源或恒压源,其符号如图2—34所示。如果电源的内阻极小,可近似看成理想电压源,如稳压电源。一般电源内部的电阻不可忽略,可用一个理想电压源E和内阻r串联起来表示,叫做实际电源的电压源模型,简称电压源。
二、电流源
电流源的路端电压U=E-rI,电路中的电流(参考方向如图2—36所示)为
式中 Is——电源的短路电流,
I0——内阻上的电流, I——电源的输出电流。I0=U/r
电源以输出电流的形式对负载供电,恒定电流Is在内阻上的分流为I0,在负载R上的分流为I。电源的输出电流I总是小于电源的短路电流Is,当电源的内阻r远大于负载电阻R时,内阻上的电流I0减小,输出电流加大,接近Is值。如果内阻r=∞时,则不管负载电阻如何变化,电源输出的电流I=Is恒定不变。把内阻r=∞的电流源叫做理想电流源。实际的电流源可用一个理想电流源与内阻r并联表示,叫做实际电源的电流源模型,简称电流源。
三、电压源与电流源的等效变换
电压源以输出电压的形式向负载供电,电流源以输出电流的形式向负载供电。电压源和电流源可以等效变换。等效变换指对外电路等效,即把它们与相同的负载连接,负载两端的电压,负载中的电流,负载消耗的功率都相同,如图2—38所示。两种电源等效变换关系由下式决定