第六节 电压源与电流源

电压源与电流源实际电源有电池、发电机、信号源等。

电压源和电流源是从实际电源抽象得到的电路模型，它们是有源二端元件。

一、电压源电池是人们日常使用的一种电源，它有时可以近似地用一个理想电压源来表示。

理想电压源简称电压源，它是这样一种理想二端元件：它的端电压总可以按照给定的规律变化而与通过它的电流无关。

常见的电压源有交流电压源和直流电压源。

电压源的图形符号如图1-16所示。

图1-16（a）既可表示交流电压源又可表示直流电压源，图1-16（b）仅表示直流电压源符号。

电压源具有以下两个特点：①电压源对外提供的电压总保持定值US 或者是给定的时间函数us（t），不会因所接的外电路不同而改变。

②通过电压源的电流的大小由外电路决定，随外接电路的不同而不同。

图1-17给出了直流电压源的伏安特性，它是一条与横轴平行的直线，表明其端电压与电流的大小无关。

由于实际电源的功率有限，而且存在内阻，因此恒压源是不存在的，它只是理想化模型，只有理论上的意义。

需要说明的是，将端电压不相等的电压源并联，是没有意义的。

将端电压不为零的电压源短路，也是没有意义的。

图1-16 电压源的图形符号图1-17 直流电压源的伏安特性二、电流源理想电流源简称为电流源。

电流源是这样一种理想二端元件：电流源发出的电流总可以按照给定的规律变化而与其端电压无关。

电流源的图形符号如图1-18（a）所示，直流伏安特性如图1-18（b）所示。

图1-18 电流源的图形符号及其伏安特性电流源有以下两个特点：①电流源向外电路提供的电流总保持定值IS 或者是给定的时间函数is（t），不会因所接的外电路不同而改变。

②电流源的端电压的大小由外电路决定，随外接电路的不同而不同。

恒流源是理想化模型，现实中并不存在。

实际的恒流源一定有内阻，且功率总是有限的，因而产生的电流不可能完全输出给外电路。

需要说明的是，将电流不相等的电流源串联，是没有意义的。

将电流不为零的电流源开路，也是没有意义的。

课题：电压源与电流源教学目标：1．了解实际和理想电压源和电流源2．掌握电压源与电流源的变换教学重点：电压源与电流源的变换教学难点：电压源与电流源的变换教学过程：2.5 电压源与电流源电源是将其它形式的能量(如化学能、机械能、太阳能、风能等)转换成电能后提供给电路的设备。

本节主要介绍电路分析中基本电源：电压源和电流源。

2.5.1电压源和电流源我们所讲的电压源和电流源都是理想化的电压源和电流源。

1.电压源电压源是指理想电压源，即内阻为零，且电源两端的端电压值恒定不变（直流电压），如图2.17所示。

它的特点是电压的大小取决于电压源本身的特性，与流过的电流无关。

流过电压源的电流大小与电压源外部电路有关，由外部负载电阻决定。

因此，它称之为独立电压源。

电压为Us的直流电压源的伏安特性曲线，是一条平行于横坐标的直线，如图2.18所示，特性方程U = Us （2-26）如果电压源的电压Us=0，则此时电压源的伏安特性曲线，就是横坐标，也就是电压源相当于短路。

图2.17 电压源图2.18 直流电压源的伏安特性曲线2.电流源电流源是指理想电流源，即内阻为无限大、输出恒定电流I S的电源。

如图2.19所示。

它的特点是电流的大小取决于电流源本身的特性，与电源的端电压无关。

端电压的大小与电流源外部电路有关，由外部负载电阻决定。

因此，也称之为独立电流源。

图2.19 电流源 图2.20 直流电流源的伏安特性曲线电流为I S 的直流电流源的伏安特性曲线，是一条垂直于横坐标的直线，如图2.20所示，特性方程I = I S （2-27）如果电流源短路，流过短路线路的电流就是I S ，而电流源的端电压为零。

2.5.2实际电源的模型1. 实际电压源实际电压源可以用一个理想电压源Us 与一个理想电阻r 串联组合成一个电路来表示，如图2.21(a)所示。

特征方程 U = U S –Ir （2-28）实际电压源的伏安特性曲线如图2.21(b)所示,可见电源输出的电压随负载电流的增加而下降。

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。

什么是电路的电流源和电压源电流源和电压源是电路中常见的两种基本元件，它们在电路中扮演着重要的角色，用于提供电流和电压以供电路正常运行。

本文将详细介绍电流源和电压源的定义、特点以及在电路中的应用。

一、电流源电流源是指能够稳定输出电流的电子元件或设备。

它可以提供恒定电流，不论负载电阻的变化如何。

电流源的主要特点是输出电流恒定，内部电阻无穷大。

1.1 电流源的定义电流源是电路中一种能够稳定输出电流的元件或设备，其输出电流保持不变，不受外部负载电阻的影响。

电流源可以理解为一个恒定的电流供应器。

1.2 电流源的特点（1）输出电流恒定：无论外部负载电阻如何变化，电流源都能提供稳定的输出电流。

（2）内部电阻无穷大：电流源的内部电阻可以视作无穷大，即理想情况下，电流源对外部电路的影响可以看作完全不受阻抗匹配的影响。

1.3 电流源的应用电流源在电路中有广泛的应用，例如：（1）电路分析：在电路分析中，常常使用电流源来简化复杂的电路模型，便于计算和分析。

（2）传感器供电：电流源可以用于为各种传感器提供恒定的电流，保证传感器工作的可靠性和稳定性。

（3）模拟电子设备：在一些模拟电子设备中，电流源被用来提供精确的电流控制。

二、电压源电压源是指能够稳定输出电压的电子元件或设备。

它可以提供恒定电压，不论负载电流的变化如何。

电压源的主要特点是输出电压恒定，内部电阻为零。

2.1 电压源的定义电压源是电路中一种能够稳定输出电压的元件或设备，其输出电压保持不变，不受电流变化的影响。

电压源可以理解为一个恒定的电压供应器。

2.2 电压源的特点（1）输出电压恒定：无论外部负载电流如何变化，电压源都能提供稳定的输出电压。

（2）内部电阻为零：电压源的内部电阻可以理想化为零，即不会对外部电路产生电阻损失。

2.3 电压源的应用电压源在电路中有广泛的应用，例如：（1）电路建模：在电路建模和仿真中，电压源经常被用来代替实际的电源，简化电路模型的复杂性。

电路中的电压源与电流源在电路中，电源是提供电能给电路中的元件进行正常工作的设备。

电路中常见的两种电源是电压源和电流源，它们的作用和性质有所不同。

一、电压源电压源是一种将电能转化为电势差的设备，通过电势差来驱动电流在电路中流动。

它可以提供一个稳定的电压输出，不受电流变化的影响。

电压源的符号常用V表示。

电压源有两种类型：理想电压源和非理想电压源。

1. 理想电压源理想电压源是一种精确提供稳定电压的设备，其输出电压不受外部条件的影响，可以看作是一个完全独立的电源。

理想电压源的电压输出不会因电路中其他元件的电流变化而改变。

它的电动势可以一直保持不变。

2. 非理想电压源非理想电压源是实际应用中常见的一种电压源，其输出电压会受到电路中其他元件的电流变化的影响。

在实际电路中，非理想电压源的输出电压可能有一定的内阻，并且在不同负载下其输出电压会有所变化。

二、电流源电流源是一种将电能转化为电流的设备，通过提供稳定的电流来驱动电路中的元件正常工作。

电流源的符号常用I表示。

电流源也有两种类型：理想电流源和非理想电流源。

1. 理想电流源理想电流源是一种输出电流不受外界条件限制的设备，其输出电流可以一直保持不变。

在理想条件下，电流源可以看作是一个完全独立的元件，其输出电流与电路中的其他元件无关。

2. 非理想电流源非理想电流源是一种实际应用中常见的电流源，其输出电流会受到电路中其他元件的电压变化的影响。

在实际电路中，非理想电流源的输出电流可能有一定的内阻，并且在不同负载下其输出电流会有所变化。

三、电压源与电流源的应用电压源和电流源在电路中有着不同的应用场景。

1. 电压源的应用电压源常用于需要提供稳定电压的场合，例如电池、稳压电源等。

在电子设备中，电压源可以为芯片、集成电路等提供恒定的工作电压，确保它们正常运行。

2. 电流源的应用电流源常用于需要提供恒定电流的场合，例如电子测量仪器、电流源驱动的灯光设备等，其能够保证元件正常工作所需的电流不会发生变化。