电工基础(高教版)教学课件:电流源和电压源
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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。
电压源和电流源
学习目标:
1.掌握电压源和电流源的概念。
2.掌握电压源和电流源的等效转换。
重点:电压源和电流源的等效转换。
难点:电压源和电流源的等效转换。
把其它形式的能转换成电能的装置称为有源元件,可以采用两种模型表示,即电压源模型和电流源模型。
教学方法:讲授、讨论、启发
教具:多媒体
二、【新课导入】
(一)、电压源
1.理想电压源(恒压源)
2、特点:无论负载电阻如何变化,输出电压即电源端电压总保持为给定的US
或us(t)不变,电源中的电流由外电路决定,输出功率可以无穷大,其内阻为 0 。
(二)、电流源
1、理想电流源(恒流源)
2、特点:无论负载电阻如何变化,总保持给定的Is 或i s (t) ,电流源的端电压由外电路决定,输出功率可以无穷大,其内阻无穷大。
(三)、电压源与电流源的转换
1.特性:电压源可以等效转换为一个理想的电流源I S 和一个电阻R S 的并联,电流源可以等效转换为一个理想电压源U S 和一个电阻R S 的串联。
即转换公式:U S =R S *I S
2.注意:
(1)转换前后U S 与I s 的方向,I s 应该从电压源的正极流出。
(2)进行电路计算时,恒压源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可等效变换,R S 不一定是电源内阻。
(3)恒压源和恒流源不能等效互换。
(4)恒压源和恒流源并联,恒流源不起作用,对外电路提供的电压不变。
恒压源和恒流源串联,恒压源不起作用,对外电路提供的电流不变。
(5)与恒压源并联的电阻不影响恒压源的电压,电阻可除去,不影响其它电路的计算结果;与恒流源串联的电阻不影响恒流源的电流,电阻可除去,不影响其它电路的计算结果;但在计算功率时电阻的功率必须考虑。
(6)等效转换只适用于外电路,对内电路不等效。
例 1、图 1-7 电流源转换成电压源
例 2:如图 1-8电压源的转换
I= 1A
课堂练习:
1、把如图 1-9 的电压源转换成电流源
【巩固小结】1.理想电流源(恒流源)的特点
2.理想电流源(恒流源)的特点
3、电压源与电流源的转换的注意事项
【课后练习】
1、把图 1-9 的电压源电流源转换成电压源。