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电源等效变换教案


授 课 班 级 授 课 时 间 使 用 教 具

10 计算机 专


业 号

计算机

授课教师 课 时

王居 课时

多媒体 能力目标 1、 熟知两种电源 2、 掌握两种电源的等效变换 3、 能灵活运用两种电源的等效变换求解复杂电路

授 课 目 标

知识目标

情感目标 教 学 重 点 教 学 难 点 知识目标 1、2、3 运用两种电源的等效变换求解复杂电路

学 情 分 析

课 外 作 业

教 学 后 记

授课过程
教学内容 复习提问 1、 戴维宁定理的内容 2、 利用戴维宁定理解题的步骤 提问 回答 教师活动 学生活动 时间 分配

新授课

两种电源模型的等效变换
一、电压源
通常所说的电压源一般是指理想电压源, 其基 本特性是其电动势 (或两端电压)保持固定不变 E 或是一定的时间函数 e(t),但电压源输出的电流却 与外电路有关。 实际电压源是含有一定内阻 r0 的电压源。

图 3-18

电压源模型

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。

图 3-19

电流源模型

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 例题

IS = E/r0

【例 3-7】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。

解:(1) 用电压源模型计算: E I? ? 1 A ,负载消耗的功率 PL = I2R = r0 ? R 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 耗的功率
I? rS I S ? 1 A ,负载消 rS ? R

PL= I2R = 5.8 W, R Ir ? I S ? 29 A ,内阻 内阻中的电流 rS ? R

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。 【例 3-8】如图 3-19 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。

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

图 3-21

例题 3-7 的最简等效电路

(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 R I3 ? I S ? 0.5 A R3 ? R 四 、其他四种电源间等效变换 1、与恒压源并联等效 2、与恒流源串联等效 3、电压源串联可等效为一个电压源

4、电流源并联可等效为一个电流源 课堂练习 三、 利用电源间等效变换应注意 1、 2、 3、 4、 5、

布置作业

1、 2、节练习


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