2022-2023学年高二物理竞赛课件：电压源和电流源

电压源和电流源 电压源和电流源 电路符号 1.理想电压源 定义 i + _ 下 页 上 页 其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其值与流过它的电流 i 无关的元件叫理想电压源。 返 回 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。 通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。 理想电压源的电压、电流关系 u i 直流电压源的伏安关系 下 页 上 页 例 R i - + 外电路 电压源不能短路！ 0 返 回 电压源的功率 电压、电流参考方向非关联；　　　　　　　　　　　　　　　 + _ i u + _ 电流（正电荷 ）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功，电源发出功率。　　　　　　　　　　　　　　　　　 发出功率，起电源作用 物理意义： 下 页 上 页 + _ i u + _ 电压、电流参考方向关联；　　　　　　　　　　　　　　　 物理意义： 电场力做功，电源吸收功率 吸收功率，充当负载 返 回 例 计算图示电路各元件的功率 解 发出 吸收 吸收 满足：P（发）＝P（吸） 下 页 上 页 i + _ + _ 10V 5V - + 返 回 其输出电流总能保持定值或一定的 时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。 电路符号 2.理想电流源 定义 u + _ 下 页 上 页 理想电流源的电压、电流关系 电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关。 返 回 电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。 u i 直流电流源的伏安关系 下 页 上 页 0 例 R u - + 外电路 电流源不能开路！ 返 回 可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电子被激发产生一定值的电流等。 下 页 上 页 实际电流源的产生： 电流源的功率 u + _ 电压、电流的参考方向非关联；　　　　　　　　　　　　　　　 发出功率，起电源作用 电压、电流的参考方向关联；　　　　　　　　　　　　　　　 u + _ 吸收功率，充当负载 返 回 例 计算图示电路各元件的功率 解 发出 发出 满足：P（发）＝P（吸） 下 页 上 页 u 2A i + _ 5V - + 返 回 实际电源 干电池 钮扣电池 1. 干电池和钮扣电池（化学电源） 干电池电动势1.5V，仅取决于（糊状）化学材料，其大小决定储存的能量，化学反应不可逆。 钮扣电池电动势1.35V，用固体化学材料，化学反应不可逆。 下 页 上 页 返 回 氢氧燃料电池示意图 2. 燃料电池（化学电源） 电池电动势1.23V。以氢、氧作为燃料。约40-45%的化学能转变为电能。实验阶段加燃料可继续工作。 下 页 上 页 返 回 蓄电池示意图 4. 蓄电池（化学电源） 电池电动势2V。使用时，电池放电，当电解液浓度小于一定值时，电动势低于2V，常要充电，化学反应可逆。 下 页 上 页 返 回 $