第3讲电压源和电流源.ppt
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1、第第3讲讲 电压源和电流源电压源和电流源1、元件特性:、元件特性:USus+_(1)电源两端电压由电源本身决定,与外电路无关;电源两端电压由电源本身决定,与外电路无关;直流:直流:U=US 交流:交流:uS是确定的时间函数,是确定的时间函数,例如:例如:uS=Umsin t(2)通过它的电流是任意的,由外电路决定。通过它的电流是任意的,由外电路决定。IR5V一、电压源(独立的理想化电压源的简称):电压源(独立的理想化电压源的简称):电源电源:有源电路元件,是各种能量产生器的理想化模型。电:有源电路元件,是各种能量产生器的理想化模型。电源分为独立电源和非独立电源(受控源)两类,各自又有电压源源分
2、为独立电源和非独立电源(受控源)两类,各自又有电压源和电流源两种。和电流源两种。电压源国标符号电压源国标符号电池符号电池符号 伏安特性曲线伏安特性曲线USui0(1)若若uS=US,即直流电源。则其伏安特性为平行于即直流电源。则其伏安特性为平行于电流轴的直线。电流轴的直线。(2)若若uS为随时间变化的电源,则平行于电流轴的直为随时间变化的电源,则平行于电流轴的直线也随时间改变位置线也随时间改变位置。(3)电压为零的电压源,伏安曲线与电压为零的电压源,伏安曲线与 i 轴重合,相当于轴重合,相当于 短路状态短路状态。us+_US2、理想电压源的开路与短路:理想电压源的开路与短路:(1)负载开路负载
3、开路:R,i=0,u=us;(2)负载短路负载短路:R=0,i ,此时理想此时理想电源模型不存在。电源模型不存在。理想电压源不允许负载短路。理想电压源不允许负载短路。3、实际电压源:实际电压源:实际电压源也不允许负载短路。实际电压源也不允许负载短路。因其内阻因其内阻r很小,若负载短路,电流很小,若负载短路,电流 很大,可能烧毁电源。很大,可能烧毁电源。IR5VIrUS分析电路时可以短路。分析电路时可以短路。显然,显然,r越小越好。越小越好。r=0时即为理想电压源。时即为理想电压源。4.功率功率i,uS 关联关联 p吸吸=uSi p发发=uSii,us非关联非关联p发发=uS i p吸吸=-uS
4、i电场力做功电场力做功,吸收功率。吸收功率。物理意义物理意义:uS+_iu+_uS+_iu+_外力克服电场力做功外力克服电场力做功,发出功率。发出功率。物理意义:物理意义:USui0IRUS惯例:非关联,惯例:非关联,P0,发出功率。发出功率。实际电压源实际电压源世上没有世上没有理想电压源。理想电压源。其实,其实,理想电阻也不存在。理想电阻也不存在。二二、电流源(独立理想化):电流源(独立理想化):电源输出电流为电源输出电流为iS,其值与此电源的端电压,其值与此电源的端电压 u 无关。无关。1.特点:特点:(a)电流源电流由电流源本身决定,与外电路无关;电流源电流由电流源本身决定,与外电路无关
5、;(b)电流源两端电压电流源两端电压是由外电路决定。是由外电路决定。直流:直流:iS为常数为常数交流:交流:iS是确定的时间函数,如是确定的时间函数,如 iS=Imsin t电路符号电路符号iSUIR1AVUAIR1,1,1 VUAIR10,1,10 iS2.伏安特性伏安特性(1)若若iS=IS,即直流电流源。则其伏安特性为平行于,即直流电流源。则其伏安特性为平行于电压轴的直线,反映电流与电压轴的直线,反映电流与 端电压无关。端电压无关。(2)若若iS为变化的电源,则某一时刻的伏安关系也是平为变化的电源,则某一时刻的伏安关系也是平行于电压轴的直线(位置随时间改变)行于电压轴的直线(位置随时间改
6、变)ISui0iSiu+_(3)电流为零的电流源,伏安曲线与电流为零的电流源,伏安曲线与 u 轴重合,相当轴重合,相当于开路状态。于开路状态。3.理想电流源的短路与开路理想电流源的短路与开路(2)负载开路负载开路:R,i=iS,u。若。若强迫断开电流源回路,电路模型为病强迫断开电流源回路,电路模型为病态,理想电流源不允许负载开路。态,理想电流源不允许负载开路。(1)负载短路负载短路:R=0,i=iS,u=0,电电流源被短路。流源被短路。RiSiu+_4.实际电流源的产生实际电流源的产生:可由稳流电子设备产生,有些电子器件输出具备电流源特可由稳流电子设备产生,有些电子器件输出具备电流源特性,如晶
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