电压源与电流源及其等效变换2..docVIP

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： 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。 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： ，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： 电流源的电流IS = E/r0 = 30 A，内阻rS = r0 = 0.2 ? 负载中的电流 ，负载消耗的功率 PL= I2R = 5.8 W， 内阻中的电流 ，内阻的功率 Pr = Ir2r0 = 168.2 W 两种计算方法对负载是等效的，对电源内部是不等效的。 解：(1) 先将两个电压源等效变换成两个电流源， 如图3-20所示，两个电流源的电流分别为 IS1 = E1/R1 = 4 A， IS2 = E2/R2 = 1 A (2) 将两个电流源合并为一个电流源，得到最简等效 电路，如图3-21所示。等效电流源的电流 IS = IS1 ? IS2 = 3 A 其等效内阻为 R = R1∥R2 = 2 ? (3) 求出R3中的电流为 小结 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 作业 P43 2/2/3  高邮市菱塘民族职业中学备课纸（首页） 高邮市菱塘民族职业中学备课纸（续页） 第 1 页 图3-19　电流源模型 【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 【例】如图所示的电路，已知：E1 = 12 V，E2 = 6 V，R1 = 3 ?，R2 = 6 ?，R3 = 10 ?，试应用电源等效变换法求电阻R3中的电流。 图　例题 例题的两个电压源等效成两个电流源 图 例题的最简等效电路