高一高教版《电工基础》2. 8 电压源与电流源及其等效变换教案

2. 8 电压源与电流源及其等效变换 一、教学目标 1、 理解电压源与电流源的概念。 2、 掌握电压源与电流源等效变换的条件。 二、教学重点、难点分析 重点： 1、 电压源和电流源抽象物理模型的建立。 2、 电压源与电流源等效变换。 难点： 理想电压源和理想电流源物理意义的理解。 三、教具 电化教学设备。 四、教学方法 讲授法，多媒体课件。 五、教学过程 Ⅰ.导入 复习以前学习的内容。 II.新课 一、电压源 1、理想电压源：输出电压不受外电路影响，只依照自己固有的规律随时间变化的电源。 2、理想电压源的符号：图1 理想电压源的符号 (a) 是理想电压源的一般表示符号，符号“+”、“-”表示理想电压源的参考极性。 (b) 表示理想直流电压源。 (c) 是干电池的图形符号，长线段表示高电位端，短线段表示低电位端。 3、理想电压源的性质 （1）理想电压源的端电压是常数US，或是时间的函数u(t)，与输出电流无关。 （2）理想电压源的输出电流和输出功率取决于外电路。 （3）端电压的输出电流和输出功率取决于外电路。 （4）端电压不相等的理想电压源并联或端电压不为零的理想电压源短路，都是没有意义的。 4、实际电压源 可以用一个理想电压源和一个电阻串联来模拟，此模型称为实际电压源模型。图2 实际直流电压源 电阻Ri叫做电源的内阻，有时又称为输出电阻。 实际直流电压源端电压为： 二、电流源 1、理想电流源：输出电流不受外电路影响，只依照自己固有的规律随时间变化的电源。图3 理想直流电流源 2、理想电流源的符号： (1)理想电流源的输出电流是常数，或是时间的函数i(t)，与理想电流源的端电压无关。 （2）理想电流源的端电压和输出功率取决于外电路。 （3）输出电流不相等的理想电流源串联或输出电流不为零的理想电流源开路，都是没有意义的。 4、实际电流源模型：图4 实际直流电流源模型 可以用一个理想电流源和一个电阻并联来模拟，此模型称为实际电流源模型。如图3所示。 实际直流电流源输出电流为 三、电压源与电流源的等效变换 在电路分析和计算中，电压源和电流源是可以等效变换的。 注意：这里等等效变换是对外电路而言的，即把它们与相同的负载连接，负载两端的电压、负载中的电流、负载消耗的功率都相同。 两种电源等效变换关系有下式决定： （式2-13） （式2-14） 应用（式2-13）可将电压源等效变换成电流源，内阻R0 阻值不变，要注意将其改为并联；应用（式2-14）可将电流源等效变换成电压源，内阻R0 阻值不变，要注意将其改为串联。图5 电压源与电流源的等效变换 注意： 1、 电压源于电流源的等效变换指的是实际电压源与实际电流源之间的等效变换。理想电压源与理想电流源之间是不能进行等效变换的。 2、 等效变换时，US与IS的方向是一致的，即电压源的正极与电流源输出电流的一端相对应。 III.例题讲解，巩固练习 略。（见教材§2.8例题） IV.小结 1、理想电压源输出电压不受外电路影响，仅于自身固有规律有关； 2、理想电流源输出电流不受外电路影响，仅于自身固有规律有关； 3、应用（式2-13）、（式2-14）可完成电压源与电流源的等效变换，在进行电路分析时，这是经常用到的一种方法。可以是电路分析变得简单。 V. 作业 略。 学科网（北京）股份有限公司 $