独立电压源和独立电流源ppt课件.ppt

§1－－5   独立独立电压电压源和独立源和独立电电流源流源        电路中的耗能器件或安装有路中的耗能器件或安装有电流流流流动时，会，会不断耗不断耗费能量，能量，电路中必需有提供能量的器件或路中必需有提供能量的器件或安装安装——电源常用的直流源常用的直流电源有干源有干电池、蓄池、蓄电池、直流池、直流发电机、直流机、直流稳压电源和直流源和直流稳流流电源源等常用的交流等常用的交流电源有源有电力系力系统提供的正弦交流提供的正弦交流电源、交流源、交流稳压电源和源和产生多种波形的各种信号生多种波形的各种信号发生器等为了得到各种了得到各种实践践电源的源的电路模型，路模型，定定义两种理想的两种理想的电路元件路元件——独立独立电压源和独立源和独立电流源  常用的干电池和可充电电池 实验室运用的直流室运用的直流稳压电源源用示波器用示波器观测直流直流稳压电源的源的电压随随时间变化的波形化的波形示波器示波器稳压电源源一、独立一、独立电压源源        假假设一个二端元件的一个二端元件的电流无流无论为何何值，其，其电压坚持常持常量量US或按或按给定的定的时间函数函数uS(t)变化，那么此二端元件称化，那么此二端元件称为独立独立电压源，源，简称称为电压源。

源电压源的符号如源的符号如图(a)所示，所示，图中中“    +  〞〞 ，， “    -  〞号表示〞号表示电压源源电压的参考极性的参考极性        电压坚持常量的持常量的电压源，称源，称为恒定恒定电压源或直流源或直流电压源电压随随时间变化的化的电压源，称源，称为时变电压源电压随随时间周期性周期性变化且平均化且平均值为零的零的时变电压源，称源，称为交流交流电压源        电压源源的的电压与与电流流采采用用关关联参参考考方方向向时，，其其吸吸收收功功率率为                                  p=ui        当当p>0，即，即电压源任源任务在在i-u平平面的一、三象限面的一、三象限时，，电压源源实践吸践吸收功率        当当p<0，即，即电压源任源任务在在i-u平平面的二、四象限面的二、四象限时，，电压源源实践践发出功率P>0P<0 独立独立电压源的特点是其端源的特点是其端电压由其特性确定，与由其特性确定，与电压源在源在电路中的位置无关路中的位置无关 独立独立电压源的源的电流那么与其流那么与其衔接的外接的外电路有关。

由其路有关由其电压和外和外电路共同确定路共同确定        也也就就是是说，，随随着着电压源源任任务形形状状的的不不同同，，它它既既可可发出出功率，也可吸收功率功率，也可吸收功率 R / 121020100 i / A10510.50.10P /WP /W1005010510 例如例如图示示电路中路中电阻阻值变化化时，，电压源的源的电流流 i i 和和发出功率出功率 p p 会会发生生变化例例 l-3  电路如下路如下图知uab=6V, uS1(t)=4V, uS2(t)=10V,             R1=2 和和R2=8             求求电流流i和各和各电压源源发出的功率出的功率      两个两个电压源的吸收功率分源的吸收功率分别为 解：解：例例l－－4 电路路如如下下图知知uS1(t) =24V, uS2(t)=4V, uS3(t) =6V,              R1=1 ,  R2=2 和和R3=4              求求电流流i (t)和和电压uab (t)         沿右沿右边途径求途径求电压uab得到得到         也可由左也可由左边途径求途径求电压uab得到得到 解：解： 例例 l-5  电路路如如下下图。

试求求开开关关 S 断断开开后后，，电流流i和和 b点点的的             电位 解解:图(a)是是电子子电路路的的习惯画画法法，，不不画画出出电压源源的的符符号号，，只只     标出极性和出极性和对参考点的参考点的电压值，即，即电位位值      再根据再根据KVL求得求得 b点的点的电位位         我我们可以用相可以用相应电压源来替代源来替代电位，画出位，画出图(b)电路，路，由此可求得开关由此可求得开关 S断开断开时的的电流流 I二、独立二、独立电流源流源        独立独立电流源是从流源是从实践践电源源笼统出来的另一种出来的另一种电路元件假假设一个二端元件的一个二端元件的电压无无论为何何值，其，其电流流坚持常量持常量IS或按或按给定定时间函数函数iS(t)变化，那么此二端元件称化，那么此二端元件称为独立独立电流源，流源，简称称电流源        电流源的符号如流源的符号如图 (a)所示，所示，图中箭中箭头表示表示电流源流源电流流的参考方向的参考方向         电流流坚持常量的持常量的电流源，称流源，称为恒定恒定电流源或直流流源或直流电流流源。

源        电流随流随时间变化的化的电流源，称流源，称为时变电流源        电流随流随时间周期周期变化且平均化且平均值为零的零的时变电流源，称流源，称为交流交流电流源        电流源的流源的电压与与电流采用关流采用关联参考方向参考方向时，其吸收功，其吸收功率率为                                       p=ui        当当p>0，即，即电流源任流源任务在在u-i平面的一、三象限平面的一、三象限时，，电流源流源实践吸收功率；践吸收功率；        当当p<0，即，即电流源任流源任务在在u-i平面的二、四象限平面的二、四象限时，，电流源流源实践践发出功率        独立独立电流源的特点是其流源的特点是其电流由其特性确定，与流由其特性确定，与电流源流源在在电路中的位置无关路中的位置无关        独立独立电流源的流源的电压那么与其那么与其衔接的外接的外电路有关由其路有关由其电流和外流和外电路共同确定路共同确定        也就是也就是说随着随着电流源任流源任务形状的不同，它既可形状的不同，它既可发出功出功率，也可吸收功率。

率，也可吸收功率 R / 1210201000u / V2420402000P /W4840804000        例如例如图示示电路中路中电阻阻值变化化时，，电流源的流源的电压 u 和和发出功率出功率 p 会会发生生变化例例l-6  电路如下路如下图知uS1=10V, iS1=1A, iS2=3A, R1=2 ,            R2=1           求求电压源和各源和各电流源流源发出的功率出的功率         电压源的吸收功率源的吸收功率为        电流源流源iS1和和iS2吸收的功率分吸收的功率分别为：： 解：解： 根据根据KCL求得求得         根据根据 KVL和和VCR求得：求得： 三、三、实践践电源的源的电路模型路模型        实践践电源的源的电压(或或电流流)往往会随着往往会随着电源源电流流(或或电压)的添加而下降的添加而下降图(a)和和(c)表示用表示用电压表、表、电流表和可流表和可变电阻器丈量直流阻器丈量直流电源源VCR特性曲特性曲线的的实验电路所测得的两得的两种典型种典型VCR曲曲线如如图〔〔b〕和〕和(d)所示所示         根据根据                          得到的电路模型如图得到的电路模型如图(a)所示，所示，它由电压源它由电压源Uoc和电阻和电阻Ro的串联组成。

电阻的串联组成电阻Ro的电压降模的电压降模拟实践电源电压随电流添加而下降的特性电阻拟实践电源电压随电流添加而下降的特性电阻Ro越小的越小的电源，其电压越稳定电源，其电压越稳定         按照按照                         作出的电路模型如图作出的电路模型如图(b)所示，它所示，它由电流源由电流源ISC和电导为和电导为Go的电阻并联组成电阻中的电流的电阻并联组成电阻中的电流模拟实践电源电流随电压添加而减小的特性并联电阻的模拟实践电源电流随电压添加而减小的特性并联电阻的电导电导Go越小的电源，其电流越稳定越小的电源，其电流越稳定 例例1-7 型型号号为HT－－1712G的的直直流流稳压电源源，，它它有有两两路路输出出电压，，           其其电压可可以以在在0V到到30V间延延续调整整，，额定定电流流为2A某某台台           电源的源的产品品阐明明书上上给出以下出以下实测数据：数据：           (l) 输出出电压U=3V，，负载稳定度定度为310-4           (2) 输出出电压U=30V，，负载稳定度定度为410-5           试根据以上数据，建立根据以上数据，建立该电源的源的电路模型。

路模型         相相应的内阻的内阻为         这阐明其明其电路模型路模型为3V电压源和源和0.45m 电阻相串阻相串联        其其电路模型路模型为30V电压源和源和0.6m 电阻的串阻的串联 解：解：负载稳定度是指定度是指电流由零添加到流由零添加到额定定电流流时，，输出出电        压的相的相对变化率根据知数据可求出化率根据知数据可求出U1=3V时输出出        电压的的变化化为        用同用同样方法算得方法算得电源任源任务在在30V时的内阻的内阻为  干干电池的池的VCR特性曲特性曲线在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像在幻灯片放映时，请用鼠标单击图片放映录像 名名  称称时间时间 名名  称称时间时间1各种电压波形各种电压波形3:032电压的参考方向电压的参考方向3:553电桥电路的电压电桥电路的电压1:204信号发生器和双踪示波器信号发生器和双踪示波器2:135基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律3:386基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律2:457线性电阻器件线性电阻器件VCR曲线曲线3:318电位器电位器3:069电位器及其运用电位器及其运用3:1010可变电阻器可变电阻器3:2711干电池干电池VCR曲线曲线1:5812函数信号发生器函数信号发生器VCR曲线曲线2:1313直流稳压电源直流稳压电源3:2814稳压电源的特性稳压电源的特性1:2615直流稳流电源直流稳流电源2:5116稳流电源的特性稳流电源的特性1:1917函数信号发生器函数信号发生器2:2918习题习题1－－9电路实验电路实验2:2619晶体管放大器实验晶体管放大器实验2:4820  理想电压源的实现理想电压源的实现2:24根据教学需求，用鼠标点击称号的方法放映相关录像。

根据教学需求，用鼠标点击称号的方法放映相关录像郁金香。