第12练 电压源与电流源(一) 内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练的第12练，内容涵盖理解理想电压源和电流源的特性，掌握两种电源模型的等效变换。 内蒙古自治区（对口招生）一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 第12练 电压源与电流源(一) 一、单项选择题 1. 理想独立电源接入不同负载时，若其输出端两点间的电位差不随负载改变，则该电源属于（ ） A. 恒压型电源 B. 恒流型电源 C. 受控型电源 D. 交流型电源 2. 实际电源采用电压源模型表示时，电源电动势与内阻的连接关系通常是（ ） A. 串联后对外输出 B. 并联后对外输出 C. 分别接入两支路 D. 只接内阻输出 3. 理想电流源接入不同阻值的负载时，为保持输出电流不变，其端电压会（ ） A. 随负载阻值改变 B. 始终保持零值 C. 只由内阻决定 D. 等于电源电动势 4. 实验中电流源接上负载后，电压表读数接近电源允许的最高输出值，而电流表读数明显偏小，较可能的原因是（ ） A. 负载阻值过大 B. 负载阻值过小 C. 电压源内阻过小 D. 电流源内阻短接 二、填空题 5. 理想电压源的基本特性是端电压由电源本身决定，接入不同负载时端电压保持______。 6. 实际电压源模型由理想电压源与内阻______组成；实际电流源模型由理想电流源与内阻______组成。 7. 电压源模型与电流源模型进行等效变换时，对外端口的______关系应保持相同，且内阻的数值______。 8. 一个电动势为 18 V、内阻为 6 Ω 的实际电压源，变换为等效电流源时，等效电流为______A，并联内阻为______Ω。 三、判断题 9. 理想电流源的输出电流由电源本身决定，端电压由外接电路决定。（ ） 10. 实际电压源模型由理想电压源与内阻并联组成。（ ） 11. 电压源模型与电流源模型等效变换后，对外电路的端口伏安关系保持一致。（ ） 12. 理想电压源短路时，因端电压保持不变，短路电流也一定为零。（ ） 四、简答题 13. 简述在分析外接负载时，为什么可以用一种实际电源模型替代另一种实际电源模型，并说明这种替代的适用范围。 五、计算题 14. 已知某实际电压源的电源电动势为10 V，内阻为5 Ω。将其变换为等效电流源，求等效电流和并联内阻。 15. 某传感器输出端可等效为一个实际电流源模型：理想电流源电流为0.6 A，并联内阻为20 Ω。现将该输出端接上30 Ω负载。求：（1）将该实际电流源变换为等效实际电压源时的电源电动势和串联内阻；（2）负载中的电流和负载两端电压；（3）该负载消耗的功率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练的第12练，内容涵盖理解理想电压源和电流源的特性，掌握两种电源模型的等效变换。 内蒙古自治区（对口招生）一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 第12练 电压源与电流源(一) 一、单项选择题 1. 理想独立电源接入不同负载时，若其输出端两点间的电位差不随负载改变，则该电源属于（ ） A. 恒压型电源 B. 恒流型电源 C. 受控型电源 D. 交流型电源 【答案】D 【解析】理想电压源的端电压由电源本身决定，不随外接负载变化而变化。理想电流源则保持输出电流恒定，二者外特性不同。 2. 实际电源采用电压源模型表示时，电源电动势与内阻的连接关系通常是（ ） A. 串联后对外输出 B. 并联后对外输出 C. 分别接入两支路 D. 只接内阻输出 【答案】D 【解析】实际电压源模型由理想电压源与内阻串联组成，用来反映电源带负载时端电压会随负载电流变化。并联内阻是实际电流源模型的表示方式。 3. 理想电流源接入不同阻值的负载时，为保持输出电流不变，其端电压会（ ） A. 随负载阻值改变 B. 始终保持零值 C. 只由内阻决定 D. 等于电源电动势 【答案】A 【解析】理想电流源的输出电流由电源本身决定，负载阻值变化时，端电压会相应改变以满足电路关系。若认为端电压固定，则混淆了电压源的特性。 4. 实验中电流源接上负载后，电压表读数接近电源允许的最高输出值，而电流表读数明显偏小，较可能的原因是（ ） A. 负载阻值过大 B. 负载阻值过小 C. 电压源内阻过小 D. 电流源内阻短接 【答案】A 【解析】电流源在负载阻值过大时，为维持设定电流需要较高端电压，若超过电源输出能力，实际电流会达不到设定值。负载阻值过小通常不会造成电压接近最高输出值。 二、填空题 5. 理想电压源的基本特性是端电压由电源本身决定，接入不同负载时端电压保持______。 【答案】恒定 【解析】因为理想电压源规定其输出电压不受负载变化影响，所以负载电阻改变时，端电压仍保持恒定。 6. 实际电压源模型由理想电压源与内阻______组成；实际电流源模型由理想电流源与内阻______组成。 【答案】串联；并联 【解析】因为实际电压源用串联内阻表示电源内部压降，实际电流源用并联内阻表示分流影响，所以两种模型中内阻的连接方式分别为串联和并联。 7. 电压源模型与电流源模型进行等效变换时，对外端口的______关系应保持相同，且内阻的数值______。 【答案】伏安；不变 【解析】因为等效变换只要求外接电路看到相同的电压、电流对应关系，所以对外端口伏安关系必须相同；变换前后的内阻数值保持一致，只是连接形式由串联变为并联或由并联变为串联。 8. 一个电动势为 18 V、内阻为 6 Ω 的实际电压源，变换为等效电流源时，等效电流为______A，并联内阻为______Ω。 【答案】3；6 【解析】因为电压源变换为电流源时等效电流等于电源电动势除以内阻，即 Is=Us/R=18/6=3 A；等效变换时内阻数值不变，所以并联内阻仍为 6 Ω。 三、判断题 9. 理想电流源的输出电流由电源本身决定，端电压由外接电路决定。（ ） 【答案】√ 【解析】理想电流源强调电流恒定，负载变化时端电压会随电路条件改变。若端电压也固定，就不符合单一理想电流源的定义。 10. 实际电压源模型由理想电压源与内阻并联组成。（ ） 【答案】× 【解析】实际电压源模型应由理想电压源与内阻串联组成。理想电流源与内阻并联才是实际电流源模型的常用表示。 11. 电压源模型与电流源模型等效变换后，对外电路的端口伏安关系保持一致。（ ） 【答案】√ 【解析】电源模型等效变换的目的，是使外部负载得到相同的电压、电流关系。等效只针对外部端口，不表示内部元件连接形式相同。 12. 理想电压源短路时，因端电压保持不变，短路电流也一定为零。（ ） 【答案】× 【解析】理想电压源内阻为零，短路时理论电流不受内阻限制，不能说短路电流为零。实际电源短路电流会受到内阻和保护装置限制。 四、简答题 13. 简述在分析外接负载时，为什么可以用一种实际电源模型替代另一种实际电源模型，并说明这种替代的适用范围。 【答案】（1）两种模型只要在同一对外接端子上表现出相同的电压、电流对应关系，就可以用于替代分析外部电路。 （2）替代后，外接负载中的电流、电压和功率计算结果不变，因此可根据计算方便选择电压源模型或电流源模型。 （3）这种替代只表示对外等效，不表示电源内部结构、内部损耗或实际组成完全相同；若研究电源内部情况，不能简单认为两者完全一致。 【解析】本题考查实际电源模型等效的物理含义。电压源模型和电流源模型的替代本质是对外部端子的等效，重点在于外接电路看到的电气特性一致，而不是内部结构一致。因此，应用时应明确其适用对象是外部电路分析。 五、计算题 14. 已知某实际电压源的电源电动势为10 V，内阻为5 Ω。将其变换为等效电流源，求等效电流和并联内阻。 【答案】等效电流为2 A，并联内阻为5 Ω 【解析】根据电压源与电流源等效变换公式Is=Us/R。代入数据得Is=10/5=2 A，并联内阻与原串联内阻相同，为5 Ω。因此等效电流源为2 A电流源并联5 Ω内阻。 15. 某传感器输出端可等效为一个实际电流源模型：理想电流源电流为0.6 A，并联内阻为20 Ω。现将该输出端接上30 Ω负载。求：（1）将该实际电流源变换为等效实际电压源时的电源电动势和串联内阻；（2）负载中的电流和负载两端电压；（3）该负载消耗的功率。 【答案】（1）等效实际电压源的电源电动势为12 V，串联内阻为20 Ω。 （2）负载电流为0.24 A，负载两端电压为7.2 V。 （3）负载消耗的功率为1.728 W。 【解析】（1）实际电流源变换为实际电压源时，电源电动势等于电流源电流与并联内阻的乘积，即 Us=IsR=0.6×20=12 V；串联内阻与原并联内阻相同，为20 Ω。 （2）接入30 Ω负载后，等效电压源的内阻与负载串联，电路总电阻为 20+30=50 Ω，因此负载电流为 I=12/50=0.24 A。负载两端电压为 UL=IRL=0.24×30=7.2 V。 （3）负载消耗的功率为 PL=ULI=7.2×0.24=1.728 W。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $