3.3 两种电源模型的等效变换导学案
3.3 两种电源模型的等效变换导学案
电子专业考纲：理解电压源和电流源的概念，并掌握它们之间的等效变换。
一、电压源
1、定义：为电路提供一定电压的电源。如图（a）
(a) (b)
理想电压源：为电路提供恒定不变电压的电源。如图(b)
(教师帮助学生分析电压源和理想电压源为电路提供电压和电流的特点)
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。
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
四、电源之间的等效变换注意事项：
① 。 ② 。 ③ 。 ④ 。 ⑤ 。
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3.3 两种电源模型的等效变换导学案
【课前练习】 一、判断题
1、对外电路来说，一个有源二端网络可以用一个电压源来等效替代。( )
2、如果网络具有两个引出端与外电路相连不管其内部结构如何这样的网络就叫做二端 网络。 ( )
3、理想电压源只是从电路中抽象出来的一种理想元件，实际上并不存在。 ( ) 二、选择题
1、如图1所示电路中，电流I值为 ( ) A．2A B．-2 A C．4A D．-4A
2、如图2所示电路中，电阻R2减小时，电流I将( ) A．增大 B．减小 C．不变 D．不能确定
3、如图3所示电路中的电压U为 （ ） A．2.5V； B．5V； C．7.5V； D．10V
图1 图2 图3 三、填空题
1、如图4所示电路中，电流I= A，电阻消耗 功率为 ， 电流源的功率为 ， 电压源的功率为 。
图4
5、在图5所示3个电路中正确的是： ，且等值电压源参数为US= ，R0= 。
A B C
图5 四、分析计算题
1、将图6所示各电路等效变换成电压源。
图6
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2、求如图7所示电路中的电流I（要有具体的过程）。
图7
3、如图8电路，求电流I。
图8
【课后练习】
一、填空题
1、试用等效电压源来分别代替如图9所示的各有源二端网络。
图9
2、某电源的输出特性曲线如图10所示，则该电源的E0= ，R0= Ω
3、如图11所示电路中，当电阻R增大时，恒流源端电压U将 ，输出功率 将 ，恒压源输出功率将 。
图10 图11
4、有源二端网络A的实验电路如图12所示，试求得电路参数Uoc= ，R0= 。（电压表内阻Rv无穷大）。
二、判断题 图12
1、电压源和电流源等效变换前后电源外部是不等效的。( )
2、与恒压源相并联的电阻对恒压源的工作没有影响，可舍去。 ( )
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3、一个实际电压源，不论是否外接负载，电压源两端电压恒等于该电源电动势。( ) 4、若在理想电流源上再串联一个电阻，则会影响原有外部电路中的电压和电流。 ( ) 三、分析计算题
1、试用电压源与电流源等效变换的方法计算图13所示电路中2Ω电阻中的电流I。
图13
2、利用电源的等效变换计算图14中的电流I3。
图14
3、用电源等效变换法求如图15所示电路中电压UAB。
图15
4、试求如图16所示电路由的电流I
图16
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5、求图17所示电路中开路电压Uab。
图17
6、求如图18所示电路中2Ω电阻两端的电压。
图18
7、如图19电路，已知R1=1Ω，Is=2A，US1=US2=3V，求I。
图19
8、求图20电路中的电流I1和I2
30V + – A 3Ω I1 10A 3Ω 3Ω
B I2 3Ω 5A 图20
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9、利用电源的等效变换求图21电路中的电流I。
图21
10、如图22所示，求(1)图中所示电压U；
(2) 4A恒流源的功率，说明4A恒流源是电源还是负载。
图22
11、求图23所示电路中的电流I。（解题方法自选）
图23
12、电路如图24所示，已知当开关S置于1位置时，理想电压表读数为10V，试求当开关S置于2位置时，电压表的读数为多少？
图24
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3.3电源等效变换
