1.11电路模型的概念及电流源、电压源.doc

【课题】* * 1.11电路模型的概念及电流源、电压源【教学目标】描述电压源与电流源的概念、简单等效变换。【教学重点】电路模型的概念。电源模型中的电压源。【教学难点】电源模型（电流源、电压源）。【教学过程】【一、复习】电源的外特性。【二、引入新课】引入电路模型是为了更好地对实际电器元件进行分析和研究。是按科学规律认识自然现象，了解其内在规律，认识其特性，使其为生产和生活服务。【三、讲授新课】1.11.1电路模型的概念电路图中的各元件都是以“模型”的形式表现的。电路模型：是等效的概念。把元件看成理想元件，认为它们只具有电阻、电感和电容，是一种“纯元件”。1.11.2电源模型（电流源、电压源）1电压源模型：由一个电动势为的理想电压源和代表内阻为R0的电阻元件串联而成，如图1.36所示（电池、收音机使用的稳压电源）。I = =2电流源模型：由一恒定的电流为的理想电流源和代表内阻为R0的电阻元件并联而成，如图1.37所示（光电池）。I = - 图1.36电压源的模型 图1.37电流源的模型3电压源与电流源等效变换条件Is =US= R0 IS转换过程如图1.38所示。图1.38电压源和电流源的转换注意，等效转换时（1）电压源中电压US的正极性端与电流源Is的流出端相对应；（2）理想电压源和理想电流源所串联或并联的电阻也不仅局限于电源的内阻。例1.13电路如图1.39（a）所示，US1 = 10 V，US2 = 8 V，R1 = 2，R2 = 2，R3 = 2，求电阻R3中的电流I3（参考方向已标在图中）。(a) (b) (c) (d)图1.39例题1.13附图解利用电源等效变换方法，将图1.39（a）所示电路经几次变换，化简为简单电路，其过程如图1.39（b）、（c）、（d），最后利用全电路欧姆定律求解电阻R3中的电流I3。其求解步骤如下：（1）US1、R1和US2、R2两个电压源支路等效转换成Is1、R1和Is2、R2两个电流源，如图1.37（b）所示。IS1 =A = 5 A， R1 = 2IS1 =A= 4 A， R2 = 2（2）电流源IS1、IS2合并为一个电流源Is；两个电阻R1、R2并联等效为一个电阻R，如图1.39（c）所示。IS=IS1 +IS2 =（5+4）A = 9AR= W = 1（3）电流源IS、R等效转换成电压源US、R，如图1.39（d）。E = RIS =1 9 V = 9 V，R = 1（4）利用全电路欧姆定律，求电阻R3中的电流为I3 = A = 3 A计算结果I3为正值，说明设定的参考方向与实际方向一致。【四、小结】1电路模型是将实际电路元件“理想化”，将它们看成是一种“理想元件”。2电压源模型是由理想电压源US和内阻R0串联而成，其外特性是一条向下倾斜的直线。3电流源模型是由理想电流源IS和内阻R0并联而成，其外特性是一条向下倾斜的直线。4几点说明：（1）电流源和电压源之间的等效变换的前提条件是需对外部电路等效；（2）等效变换过程中可将外电