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1 / 3 《电工基础》教案
课 题： 第四讲 电压源与电流源与其等效变换
教学目的: 1、了解电压源与电流源的基本知识；
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条件
教学难点： 电压的与电流源的等效变换
教学方法： 讲授法 举例法
教学课时： 2课时
教学过程 时间分配
I、新课导入：
任何一种实际电路必须有电源持续不断地向电路提供能量.电源有很多种,如干电池、蓄电池、光电池、发电机与电子线路中的信号源等.在电路理论中任何一个实际电源都可以用电压源或电流源这两种模型来表示. 4
II、新课讲授：
一、电压源：
1、任何一个实际电源,都可以用恒定电动势E和内阻r0串联的电路来表示,我们称之为电压源.
2、电压源是以输出电压的形式向负载供电的,输出电压的大小可由下式求出：
U=E-I r0
由于式中E和r0均为常数,所以随着I的增加,内阻r0上的电压降增大,输出电压U就降低,因此要求电压源的内阻越小越好.如果电源内阻r0=0,电源始终输出恒定电压,即U=E.
3、理想电压源〔恒压源〕：内阻r0=0的电压源叫理想电压源.
通常情况下,性能良好的干电池、蓄电池、直流发电机都可75’ .
2 / 3 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.
电压源与电流源及其等效变换
———————————————————————————————— 作者：
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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：
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
