第19练 电源模型及等效变换 湖南省（对口招生）《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，精心编制了湖南省（对口招生）《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。 本卷是湖南省（对口招生）《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。 湖南省（对口招生）一课一练 《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、填空题 1. 恒压源是输出______不随负载改变；恒流源的输出______不随负载改变。 【答案】① 电压 ② 电流 【解析】恒压源的特征是输出电压在一定范围内不随负载变化；恒流源的特征是输出电流在一定范围内不随负载变化。因此两空分别为“电压”和“电流”。 2. 如图，，，，。如果电压源为零，，则I=______A；如果电流源为零，，则I=______A；电压源和电流源都存在时，则I=______A。 【答案】① ② 5 ③ 2 3. 电源可分______和______。 【答案】① 电压源 ② 电流源 【解析】按输出特性不同，电源可分为电压源和电流源。电压源以维持输出电压为主要特征，电流源以维持输出电流为主要特征。 4. 光伏电池的输出特性则不同，它的输出电压变化时，输出电流基本不变，即具有______。 【答案】恒流特性 【解析】在一定工作范围内，光伏电池的输出电压发生变化时，输出电流变化较小，表现为输出电流基本保持不变，因此具有恒流特性。 二、单项选择题 5. 理想电流源的特性是什么（ ） A. 输出电流恒定 B. 内部电阻为零 C. 输出电压恒定 D. 输出电流随负载电阻变化 【答案】A 【解析】理想电流源的输出电流恒定，且内部电阻为无穷大，端电压随负载变化而变化。 6. 如图所示电路，A、B两点间的电压为（ ） A. B. 6V C. 12V D. 18V 【答案】D 7. 电压源与电流源等效变换的条件是（ ） A. 对外电路等效，对内电路也等效 B. 对外电路等效，对内电路不等效 C. 对外电路不等效，对内电路等效 D. 两者均不等效 【答案】B 【解析】电压源与电流源等效变换时，要求两种电源对外电路具有相同的端口伏安特性，因而对外电路等效。两种模型的内部结构和内部电流、电压分布不同，所以对内电路不等效，选B。 三、计算题 8. 一个实际电压源的电动势为18 V，内阻为2 Ω，外接负载电阻为7 Ω。求：（1）负载电流；（2）负载两端电压；（3）将该实际电压源等效变换为实际电流源时，电流源的电流和内阻分别是多少，并用电流源模型求出负载电流。 【答案】（1）负载电流为2 A。（2）负载两端电压为14 V。（3）等效电流源的电流为9 A，内阻为2 Ω；用电流源模型求得负载电流为2 A。 【解析】（1）。（2）。（3），内阻仍为2 Ω；。 9. 一个实际电流源的电流为6 A，内阻为4 Ω，并联负载电阻为12 Ω。求：（1）负载两端电压；（2）通过负载的电流；（3）将该实际电流源等效变换为实际电压源时，电动势和内阻分别是多少，并用电压源模型验证负载电流。 【答案】（1）负载两端电压为18 V。（2）通过负载的电流为1.5 A。（3）等效电压源的电动势为24 V，内阻为4 Ω；用电压源模型求得负载电流为1.5 A。 【解析】（1）并联等效电阻为，故。（2）。（3），，结果一致。 四、综合应用题 10. 在电子设备维修实训台中，某直流电源断开负载时测得端电压为24 V，将输出端短接并经限流保护测得短路电流为12 A。现接入阻值为4 Ω的直流负载。已知实际电压源可等效变换为实际电流源，求：（1）计算该实际电压源的内阻，并写出其等效实际电流源的电流值；再计算接入4 Ω负载时的负载电流、负载端电压和负载功率。（2）若将该电源理想化为内阻为0的理想电压源，比较其与实际电源接入4 Ω负载时的负载电流和负载端电压，并说明产生差异的原因。（3）若将负载调整为2 Ω，计算负载获得的功率，并判断此时是否达到最大功率传输条件；若未达到，说明负载应如何调整。 【答案】（1）实际电压源内阻为2 Ω；等效实际电流源的电流为12 A。接入4 Ω负载时，负载电流为4 A，负载端电压为16 V，负载功率为64 W。（2）理想电压源的负载电流为6 A，负载端电压为24 V。实际电源的负载电流为4 A，负载端电压为16 V。差异是由于实际电源存在内阻，负载电流流过内阻会产生电压降。（3）负载为2 Ω时，负载电流为6 A，负载端电压为12 V，负载功率为72 W。此时负载电阻等于电源内阻，达到最大功率传输条件，负载无需继续调整。 【解析】（1）短路时内阻为 ，等效电流源电流为 。负载电流为 ，端电压为 ，功率为 。（2）理想电压源内阻为0，故 ，；实际电源因内阻分压，端电压和负载电流均减小。（3）当 时，，，。最大功率传输条件为 ，因此此时功率最大。 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，精心编制了湖南省（对口招生）《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。 本卷是湖南省（对口招生）《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。 湖南省（对口招生）一课一练 《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、填空题 1. 恒压源是输出______不随负载改变；恒流源的输出______不随负载改变。 2. 如图，，，，。如果电压源为零，，则I=______A；如果电流源为零，，则I=______A；电压源和电流源都存在时，则I=______A。 3. 电源可分______和______。 4. 光伏电池的输出特性则不同，它的输出电压变化时，输出电流基本不变，即具有______。 二、单项选择题 5. 理想电流源的特性是什么（ ） A. 输出电流恒定 B. 内部电阻为零 C. 输出电压恒定 D. 输出电流随负载电阻变化 6. 如图所示电路，A、B两点间的电压为（ ） A. B. 6V C. 12V D. 18V 7. 电压源与电流源等效变换的条件是（ ） A. 对外电路等效，对内电路也等效 B. 对外电路等效，对内电路不等效 C. 对外电路不等效，对内电路等效 D. 两者均不等效 三、计算题 8. 一个实际电压源的电动势为18 V，内阻为2 Ω，外接负载电阻为7 Ω。求：（1）负载电流；（2）负载两端电压；（3）将该实际电压源等效变换为实际电流源时，电流源的电流和内阻分别是多少，并用电流源模型求出负载电流。 9. 一个实际电流源的电流为6 A，内阻为4 Ω，并联负载电阻为12 Ω。求：（1）负载两端电压；（2）通过负载的电流；（3）将该实际电流源等效变换为实际电压源时，电动势和内阻分别是多少，并用电压源模型验证负载电流。 四、综合应用题 10. 在电子设备维修实训台中，某直流电源断开负载时测得端电压为24 V，将输出端短接并经限流保护测得短路电流为12 A。现接入阻值为4 Ω的直流负载。已知实际电压源可等效变换为实际电流源，求：（1）计算该实际电压源的内阻，并写出其等效实际电流源的电流值；再计算接入4 Ω负载时的负载电流、负载端电压和负载功率。（2）若将该电源理想化为内阻为0的理想电压源，比较其与实际电源接入4 Ω负载时的负载电流和负载端电压，并说明产生差异的原因。（3）若将负载调整为2 Ω，计算负载获得的功率，并判断此时是否达到最大功率传输条件；若未达到，说明负载应如何调整。 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 $