第19练 电源模型及等效变换 《电工技术基础与技能》（高教版·第4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《电工技术基础与技能》（高教版·第4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。 本卷是《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第19练，内容为：理想与实际电压源、电流源的特性及两种电源模型等效变换。 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第19练 电源模型及等效变换 一、单项选择题 1. 实际电源模型中，考虑了电源的哪些特性（ ） A. A：只考虑输出特性，不考虑内部电阻 B. B：不考虑输出特性，只考虑内部电阻 C. C：考虑输出特性，也考虑内部电阻 D. D：既不考虑输出特性，也不考虑内部电阻 【答案】C 【解析】实际电源模型考虑了电源的输出特性和内部电阻，以更准确地描述电源的行为。 2. 如图为某元件电压与电流的关系曲线，则该元件为（ ） A. 恒流源 B. 电流源 C. 恒压源 D. 电压源 【答案】A 3. 在电路分析中，实际电压源的输出特性会受到哪些因素的影响（ ） A. A：负载电阻的变化 B. B：内部电阻的大小 C. C：输入电压的稳定性 D. D：负载电阻、内部电阻及输入电压稳定性的综合影响 【答案】D 【解析】实际电压源的输出特性受到负载电阻的变化和内部电阻的大小的影响，同时也受到输入电压的稳定性的影响。 4. 当理想电压源开路时，该电压源内部特征为（ ） A. A：有电流，且有功率损耗 B. B：无电流，且无功率损耗 C. C：有电流，但无功率损耗 D. D：无电流，但有功率损耗 【答案】B 【解析】理想电压源的端电压始终保持恒定，开路时外电路电流为零，因此电源功率P＝UI＝0，不存在功率损耗。因此选B。 二、填空题 5. 理想电压源的内阻为______，其端电压______负载电流的变化。 【答案】0；不随 【解析】理想电压源内阻为零，端电压始终等于电源电动势，不受负载电流变化影响。 6. 某电路结构如图所示，电流源提供一定的电流，是一个定值电阻。当可变电阻器的阻值减小时，电阻器两端的电压将______（填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】不变 7. 实际电压源可等效为理想电压源与内阻______连接的电源模型，其端电压可表示为______。 【答案】串联；U＝E－Ir 【解析】实际电压源模型由理想电压源和内阻串联组成，端电压等于电动势减去内阻上的电压降。 8. 电动势为E、内阻为r的实际电压源，等效变换为电流源时，电流源的电流为______，内阻应与电流源______连接。 【答案】E／r；并联 【解析】电压源与电流源等效变换时，电流源电流为E／r，内阻保持不变，由串联形式变为并联形式。 三、计算题 9. 维修人员将某24 V直流供电模块等效为实际电压源模型，电压源电动势为24 V，串联内阻为2 Ω，外接负载电阻为4 Ω。求：（1）将该实际电压源变换为实际电流源后的电流源电流和并联电阻；（2）负载电流和负载两端电压；（3）电源内阻消耗的功率及电源向负载供电的效率。 【答案】（1）电流源电流为12 A，并联电阻为2 Ω。（2）负载电流为4 A，负载两端电压为16 V。（3）电源内阻消耗的功率为32 W，供电效率约为66.7%。 【解析】（1）电流源电流等于电压源电动势除以内阻，即 等于 ，结果为12 A；等效变换后并联电阻仍为2 Ω。（2）回路总电阻为 ，负载电流为 ，结果为4 A；负载电压为 ，结果为16 V。（3）内阻功率为 ，结果为32 W；负载功率为 ，结果为64 W，电源输出功率为 ，效率为 ，约为66.7%。 四、简答题 10. 某直流控制电源可用电动势为24 V、内阻为2 Ω的实际电压源模型表示，负载电阻为10 Ω。请回答下列问题：（1）说明理想电压源、理想电流源的基本特性，并写出实际电压源和实际电流源的模型组成。（2）将该实际电压源等效变换为实际电流源，求等效电流源的电流和并联电阻。（3）负载接入等效电流源后，求负载电流和负载两端电压，并说明等效变换是否成立。 【答案】（1）理想电压源端电压恒定，与输出电流无关，内阻为零；理想电流源输出电流恒定，与端电压无关，内阻为无穷大。实际电压源由理想电压源与内阻串联组成，实际电流源由理想电流源与内阻并联组成。（2）等效电流源电流为12 A，并联电阻为2 Ω。（3）负载电流为2 A，负载两端电压为20 V；负载电流和端电压与原实际电压源模型相同，说明等效变换成立。 【解析】（1）理想电压源保持端电压不变，理想电流源保持输出电流不变；实际模型分别采用串联内阻和并联内阻表示。（2）电流源电流等于电压源电动势除以内阻，＝24÷2＝12 A，并联电阻仍为2 Ω。（3）原模型中I＝24÷（2＋10）＝2 A，负载电压U＝2×10＝20 V；等效模型的负载结果相同，因此变换成立。 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 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《电工技术基础与技能》（高教版·第4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。 本卷是《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第19练，内容为：理想与实际电压源、电流源的特性及两种电源模型等效变换。 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第19练 电源模型及等效变换 一、单项选择题 1. 实际电源模型中，考虑了电源的哪些特性（ ） A. A：只考虑输出特性，不考虑内部电阻 B. B：不考虑输出特性，只考虑内部电阻 C. C：考虑输出特性，也考虑内部电阻 D. D：既不考虑输出特性，也不考虑内部电阻 2. 如图为某元件电压与电流的关系曲线，则该元件为（ ） A. 恒流源 B. 电流源 C. 恒压源 D. 电压源 3. 在电路分析中，实际电压源的输出特性会受到哪些因素的影响（ ） A. A：负载电阻的变化 B. B：内部电阻的大小 C. C：输入电压的稳定性 D. D：负载电阻、内部电阻及输入电压稳定性的综合影响 4. 当理想电压源开路时，该电压源内部特征为（ ） A. A：有电流，且有功率损耗 B. B：无电流，且无功率损耗 C. C：有电流，但无功率损耗 D. D：无电流，但有功率损耗 二、填空题 5. 理想电压源的内阻为______，其端电压______负载电流的变化。 6. 某电路结构如图所示，电流源提供一定的电流，是一个定值电阻。当可变电阻器的阻值减小时，电阻器两端的电压将______（填“增大”“减小”或“不变”） 7. 实际电压源可等效为理想电压源与内阻______连接的电源模型，其端电压可表示为______。 8. 电动势为E、内阻为r的实际电压源，等效变换为电流源时，电流源的电流为______，内阻应与电流源______连接。 三、计算题 9. 维修人员将某24 V直流供电模块等效为实际电压源模型，电压源电动势为24 V，串联内阻为2 Ω，外接负载电阻为4 Ω。求：（1）将该实际电压源变换为实际电流源后的电流源电流和并联电阻；（2）负载电流和负载两端电压；（3）电源内阻消耗的功率及电源向负载供电的效率。 四、简答题 10. 某直流控制电源可用电动势为24 V、内阻为2 Ω的实际电压源模型表示，负载电阻为10 Ω。请回答下列问题：（1）说明理想电压源、理想电流源的基本特性，并写出实际电压源和实际电流源的模型组成。（2）将该实际电压源等效变换为实际电流源，求等效电流源的电流和并联电阻。（3）负载接入等效电流源后，求负载电流和负载两端电压，并说明等效变换是否成立。 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 学科网（北京）股份有限公司 $