电压源、电流源及等效变换讲课教案

《电工基础》教案
以看做是理想电压源.
二、电流源：
1、电流源是一种不断向外电路输出电流的装置.
如光电池在具有一定照度的光线照射下,光电池将被激了产生定值的电流,电流的大小与照度成正比.
2、实际电流源的电流总有一部分在电池内部流动的,而不能全部流出,实际电流源：
I=Is-U/r0
式中,Is——电流源的定值电流；
U/r0——内阻上的电流；
I——电流源的输出电流.
当电流源定值电流Is与内阻r0一定时,随着输出电压的增大,内阻分流增大,使用权输出电流减小.
3、理想电流源：
当r0=∞时,则输出电流I接近于定值电流Is,即与输出电压无关,这种电流源称为理想电流源.
三、电压源与电流源的等效变换
1、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.实际上,对于同一个电源,既可以用电压源来表示,也可以用电流源来表示,而且两者之间可以等效互换.
2、当实际电源由电压源表示时,外电路电流为
I=<E-U> / r0=E/ r0-U/r0
3、当实际电源由电流源表示时,外电路为
I=Is-I0=Is-U/r0
4、当电压源与电流源进行等效变换时,只需把电压源的短路电流E/r0作为电流源的恒定电流Is,内阻数值不变,由串联必为并联,即可把电压源模型转化为电流源模型；反之,将电流源的开路电压Is r0作为恒定电压E,内阻值不变,。

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 I s——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I s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I s，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I s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=I s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应用上式可将电压源等效变换成电流源，内阻r阻值不变，要注意将其改为并联；应用下式可将电流源等效变换成电压源，内阻r阻值不变，将其改为串联。

电压源和电流源教案第一章：电压源的基本概念1.1 电压源的定义1.2 电压源的类型1.3 电压源的符号表示1.4 电压源的特性第二章：电压源的等效电路2.1 电压源的等效电路概念2.2 电压源的等效电路计算方法2.3 电压源的等效电路应用实例2.4 电压源等效电路的验证实验第三章：电流源的基本概念3.1 电流源的定义3.2 电流源的类型3.3 电流源的符号表示3.4 电流源的特性第四章：电流源的等效电路4.1 电流源的等效电路概念4.2 电流源的等效电路计算方法4.3 电流源的等效电路应用实例4.4 电流源等效电路的验证实验第五章：电压源和电流源的相互转换5.1 电压源和电流源相互转换的概念5.2 电压源转换为电流源的方法5.3 电流源转换为电压源的方法5.4 电压源和电流源相互转换的应用实例第六章：电压源和电流源在电路分析中的应用6.1 电路分析的基本方法6.2 电压源和电流源在节点电压分析中的应用6.3 电压源和电流源在回路电流分析中的应用6.4 电压源和电流源在功率分析中的应用第七章：电路稳定性分析7.1 电路稳定性的概念7.2 电压源和电流源对电路稳定性的影响7.3 电路稳定性的分析和改进方法7.4 电路稳定性的验证实验第八章：滤波器设计8.1 滤波器的基本概念8.2 电压源和电流源在滤波器设计中的应用8.3 常见滤波器的设计方法和实例8.4 滤波器性能的分析和测试第九章：电压源和电流源在放大电路中的应用9.1 放大电路的基本概念9.2 电压源和电流源在放大电路中的作用9.3 放大电路的分析和设计方法9.4 放大电路的应用实例第十章：电压源和电流源在能量转换中的应用10.1 能量转换的基本概念10.2 电压源和电流源在能量转换电路中的应用10.3 常见能量转换电路的设计和分析方法10.4 能量转换电路的应用实例重点和难点解析重点一：电压源和电流源的等效电路电压源和电流源的等效电路是理解它们在不同电路分析中的关键。

江苏省XY中等专业学校2021-2022-2教案编号：教学内容（1）它提供的电流恒定不变，不随外电路而改变。

（2）电源端电压是任意的，且决定于外电路。

三、电压源与电流源的等效变换1．电压源 = 理想电压源串联内阻R0电流源 = 理想电流源并联内阻R02．电压源U = U S - I R0I =SRUU-电流源I = I S -SRU对外等效SRUU- = IS-SRU所以I S =SRU =SSRU，R= R S3．结论（1）一个电压源与电阻的串联组合，可用一个电流源与电阻的并联组合来等效代替。

条件：I S = U S / R0，R S = R0，如下图（2）一个电流源与电阻的并联组合，可用一个电压源与电阻的串联组合来等效代替。

条件：U S = I S R S，R0 = R S如下图。

教学内容举例例1：有一电动势为6V，内阻为0.2 Ω的电源，当接上 5.8 Ω的负载时，用电压源与电流源两种方法，计算负载电阻消耗的功率和内阻消耗的功率。

(1)按电压源计算I=E/(r0+R)=1A;负载功率:P=RI2=5.8W;内阻功率:P/=r0I2=0.2W;(2)按电流源计算IS=E/r0=30A;负载电阻上的电流I=rSIS/(rS+R)=1A负载功率:P=RI2=5.8W内阻功率:P/=rS(IS-I)2=168.2W;教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容例2：在图3-16（a）中，已知E1=12V，E2=6V，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=10Ω，应用电源等效变换的方法求电阻上的电流。

注意：（1）I S与U S的方向一致。

（2）等效变换对外电路等效，对电源内部不等效。

（3）恒压源和恒流源之间不能等效。

板书设计教后札记。

两源等效变换教案标题：两源等效变换教案一、教学目标1. 让学生理解电压源和电流源的概念及其等效变换。

2. 掌握电压源与电流源的等效变换规则。

3. 能够在实际电路中应用等效变换解决问题。

二、教学内容1. 电压源与电流源的概念2. 等效变换的定义及意义3. 等效变换的方法与步骤4. 实际应用举例三、教学难点与重点1. 重点：电压源与电流源的概念，等效变换的方法。

2. 难点：等效变换的实际应用，如何选择合适的电源模型。

四、教具和多媒体资源1. 黑板2. 投影仪3. 教学软件：电路分析软件4. 实验设备：电源、电阻、电容等基本电路元件五、教学方法1. 激活学生的前知：回顾电路的基本概念，为学习两源等效变换做准备。

2. 教学策略：采用讲解、示范、小组讨论、实验等多种方式进行教学。

3. 学生活动：组织学生进行电路实验，观察等效变换的效果。

六、教学过程1. 导入：通过问题导入，如“你们知道电路中的电源有哪些类型吗？它们之间有何关系？”引导学生思考。

2. 讲授新课：首先介绍电压源和电流源的概念，然后讲解等效变换的定义及意义，接着详细讲解等效变换的方法与步骤，最后通过实例演示等效变换的过程。

3. 巩固练习：给出几个电路图，让学生尝试进行两源等效变换，并组织小组讨论，互相纠正错误。

4. 归纳小结：总结本节课的主要内容，强调等效变换的意义和作用，以及在实际应用中的注意事项。

七、评价与反馈1. 设计评价策略：通过课堂小测验、观察学生实验操作等方式进行评价。

2. 为学生提供反馈：根据评价结果，为学生提供针对性的反馈，帮助他们了解自己的学习状况，指导他们如何改进。

八、作业布置1. 完成教学软件中的相关练习题。

2. 设计一个简单的电路，并进行两源等效变换。

3. 思考在实际电路中如何选择合适的电源模型。

理论教学教案注：教案首页，教案用纸由学校另行准备。

湖南省劳动厅编制97-5表8-1讲授法 运用多。

课题六、电压源、电流源及其等效变换电气教研室：复习导入：1、支路、节点、回路及网孔定义的熟悉判定；2、掌握KCL 内容及不同表述形式，学会应用;3、掌握KVL 内容及不同表达形式，并学会求解开路间两点间电压。

新授内容：一、电源元件：1.理想电压源(1)理想电压源是一种理想二端元件，即电压源输出电压的大小和主向与流经它的电流无关。

(2)理想电压源的电路符号及伏安特性曲线 (3)电压源作电源或负载的判定①电压源功率p>0,电压源实际吸收功率可作为负载； ②电压源功率p<0,电压源对外发出功作为电源；讲授法 运用多。

2、理想电流源（1）、理想电流源:是另一种理想二端元件，即电流源输出 电流的大小和方向与其端电压无关。

（2）、理想电流源的电路模型及伏安特性曲线3、实际电源模型（a ）实际电压源模型：可看作一理想电压源与一个电阻串联的模型。

（b ）实际电流源模型：可看作一理想电流源与一个电阻并联的模型。

讲授法 运用多。

二、等效的概念三、实际电源的等效变换 1、实际电源模型（a ）实际电压源模型：可看作一理想电压源与一个电阻串联的模型。

讲授法运用多。

（b ）实际电流源模型：可看作一理想电流源与一个电阻并联的模型。

等效互换的条件：对外的电压电流相等。

（1）实际电压源等效变换成实际电流源1oo os R R R EI =='（2）实际电流源等效变换成实际电压源1'R R 'R I E o o o s =⋅=注意：1、变换前后保持端口对应，即Is 的参考方向应由Us 的负极间指向正极；2、理想电压源与理想电流源不能等效电源3、等效变换只是对外部作用等效，电源内部不等效；讲授法运用多。

4、进行电路计算时，恒压源并联电阻并不影响恒压源两端的电压，仍等效于恒压源；恒流源串联电阻并不影响恒流源输出的电流，仍等效于恒流源。

课 题 3－5两种电源模型的等效变换（2课时） 时间：10月15日教学目标 1．建立电压源和电流源的概念。

2．掌握电压源与电流源的等效变换。

教学重点 电压源与电流源的等效变换条件和应用场合。

教学难点 应用电压源与电流源的等效变换解题。

学情分析 学生在前面的学习中已接触过电压源。

课前复习戴维宁定理的内容。

第五节 两种电源模型的等效变换一、电压源1．电压源：为电路提供一定电压的电源。

2．恒压源：电源内阻为零，电源提供恒定不变的电压。

3．恒压源的特点（1）它的电压恒定不变。

（2）通过它的电流可以是任意的，且决定于与它连接的外电路负载的大小。

4．符号二、电流源1．电流源：为电路提供一定电流的电源。

2．恒流源：电源内阻为无穷大，电源将提供恒定不变的电流。

3．恒流源的特点（1）它提供的电流恒定不变，不随外电路而改变。

（2）电源端电压是任意的，且决定于外电路。

4．符号三、电压源与电流源的等效变换1．电压源 = 理想电压源串联内阻R 0电流源 = 理想电流源并联内阻R 02．电压源U = U S - I R 0I =0S R U U - 电流源I = I S -SR U 对外等效0S R U U - = I S - S R U 所以I S = 0S R U = SS R U ，R 0 = R S 3．结论（1）一个电压源与电阻的串联组合，可用一个电流源与电阻的并联组合来等效代替。

条件：I S = U S / R 0，R S = R 0，如下图（2）一个电流源与电阻的并联组合，可用一个电压源与电阻的串联组合来等效代替。

条件：U S = I S R S，R0 = R S如下图。

四、举例例1：例1例2：例2注意：（1）I S与U S的方向一致。

（2）等效变换对外电路等效，对电源内部不等效。

（3）恒压源和恒流源之间不能等效。

五、电源等效变换及化简原则1．注意点（3）2．两个并联的电压源不能直接合并成一个电压源，但两个并联的电流源可以直接合并成一个电流源。

电流源和电压源的等效变换教案【教学目的】：1．培养学生透过实验现象归纳事物本质、将感性认识提升为理论知识的能力；2．理解电流源，电压源等的基本概念；3．理解等效变换的内容和方法；【教学重点】：电流源和电压源的等效变换；【教学难点】：1．电流源和电压源的理解；2．等效变换的理解和应用；3．电流参考方向的理解及电阻电压、电源电动势正负的确定【教学方法】：任务驱动法【学法指导】：引导学生做好实验，培养学生敏锐的观察力；分析归纳实验结论，使学生加深对所学知识的记忆与理解【导入新课】略【新课讲解】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。

图3-18电压源模型二．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。

图3-19电流源模型三、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r 0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 - r 0I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：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。

图3-18 例题3-6解：(1) 用电压源模型计算：A 10=+=Rr 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 Rr 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 Rr 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。

课题课时上课时间课型任课教师电压源与电流源的等效变换39---40新课王老师教课目的专业能力掌握电压源与电流源的等效变换有关条件社会能力培育学生理论指导实践的能力，加强同学间的团结协作的意识协作能力、组织能力方法能力研究式学习，发挥学生学习的主动性，理实联合要点电压源与电流源的等效变换条件难点电压源与电流源的等效变换注意事项解决联合电路解说方法加强记忆课前训时间分课堂设计教课假想配复习电流源、电流源向外电路输出电流计算公式、理想电流源导语我们已经学习了电压源和电流源的有关知识，本节课我们在学习他们交换的条件新课一、电压源与电流源的等效变换条件内容1、同一个电源即可用电压源来取代也能够用电流源来取代，电压源与内阻串连，电流源与内阻并联。

2、关于同一个负载来说，电压源和电流源是等效的。

3、电压源的输出I E - U电流源的输出 I I S U4、等效变换条件： I E r0 r0r0 r0r0r0二、注意事项1、电压源与电流源的等效变换不过对外电路而言，两种电源的内部不等效。

当发生短路时，电压源内部没有电流，电流源内部有电流。

2、因为理想电压源的内阻定义为零，理想电流源的奶子定义为无量大，所以二者之间不可以等效变换3、电源的等效方法能够推行，假如理想电压源与外接电阻串连，能够把外接电阻看做是电源的内阻，等效交换为电流源的形式，理想电流源与外接电阻并联，能够把外接电阻看做是电源的内阻，等效交换为电压源的形式4、电压源的电动势 E 和电流源的恒定电流 Is 在电路中保持方向一致，即，Is 的方向从 E 的“ - ”端指向“ +”端三、例题1、电动势为12V、内阻为3Ω的电压源等效变换为电流源解： Is=E/r0=4A内阻为3Ω2、如下图电路，恒定电流为2A，内阻为1Ω，等效变换为电压源解： E=Is r o=2V r o=1Ω小结作业回首板书，重申知识点注意事项电压源与电流源的等效变换条件、注意事项、整理例题教课过程：学生阅读教材组内同学合作初步整理知识点板师生共同整理、解说知识点书要求：设各小组长要组织好本小组的学习情计况，踊跃主动学习本节课的知识学习方式：学生自主学习组内议论学习组间沟通学习教学生预习状况学学生参加状况反思达成任务状况。

技师学院教案第页技师学院教案第页教学内容例如发电机、电池或各种信号源，都含有电动势E和内阻r，都可以用电压源来表示。

电压源的表示符号如图所示，其中：图a为实际电压源的表示符号图b是理想电压源的表示符号2．说明：（1）电压源的内阻较小，输出的电压较为恒定（2）电压源分为直流电压源和交流电压源（3）电压源以输出电压的形式向负载供电，输出电压的大小为IrEU-=（4）若电源内阻r=0，U=E，内阻为零的电压源称为理想电压源（恒压源）（5）理想电压源不允许短路，否则电源的输出电流将是无穷大。

讲述：理想电压源实际上是不存在的，也就是说实际电源总是存在内阻的。

但如果电压源在工作时内阻上的压降很小，即满足r＜＜R时，就可以把它看作是理想电压源。

例如，技师学院教案第页教学内容电子线路中广泛应用的稳压电源，由于它的输出电压基本上是固定的，就被看作是理想电压源。

一般用电设备所需的电源，多数需要它输出较为稳定电压，这就要求电源内阻越小越好。

二，电流源1．定义用一个恒定电流I S和一个内阻r并联表示的电源称为电流源。

例如稳流电源、串励直流发电机等都可以用电流源来表示。

电流源的一般表示符号如图所示2．说明：（1）电流源以输送电流的形式向负载供电，输送电流大小为I = I S–rU （2）r为无穷大I = I S时的电流源称为理想电流源技师学院教案第页教学内容（3）理想电流源的端电压U与负载电阻R的大小有关，即：U =IR =I S R（4）理想电流源不允许开路，否则其端电压将是无穷大。

三、电压源与电流源的等效变换实际电源既可以用电压源表示也可以用电流源表示，在满足一定条件时，电压源和电流源可以等效转换。

1．两种实际电源等效变换只对外部电路等效，在电源内部并不等效。

2．电压源的正负极参考方向与电流源的参考方向在变换前后应保持一致，如上图所示。

3．理想电压源与理想电流源之间不能进行等效变换。

因两者的变换条件无法实现。

【例题分析】例题3-5、3-6简单分析学生练习例题3-7详细讲解习题册P36 五、1（a. b）2(a. b)技师学院教案第页。