第五节：两种电源等效变化教案【优质教学】

1、课 程电工基础课题第三章 复杂直流电路课 型授课时数2课时具体课题两种电源等效互换投放时间教学目标知识目标：1建立电压源和电流源的概念。2掌握电压源与电流源的等效变换。能力目标：通过两种电源的教学，培养学生观察、猜想、归纳问题的能力，分析电路的能力，调动学生探求新知的积极性。德育目标：培养学生分析问题的能力，激发他们对此课程的喜爱教学重点电压源与电流源的等效变换条件和应用场合教学难点应用电压源与电流源的等效变换解题。时间分配教学设计及活动过程学法点拨回顾上节课内容：戴维南定理的内容及解题步骤通过相关知识的复习将问题引入到本教学课题中讲授法让学生探讨两种电源如何转换通过例题讲解让学生总结，找规律

2、，及注意事项新课导入：除了以上所讲方法来解复杂直流电以外，下面在讲一种另外的解题方法两种电源等效互换。新课讲授：一、两种电源把其他形式的能转换成电能的装置称为有源元件，可以采用两种模型表示，即电压源模型和电流源模型。（一）、理想电源有恒压源(理想电压源)和恒流源(理想电流源)之分。(1)恒压源内阻为零，能提供恒定电压的理想电源。图形符号如图(a)所示，其输出特性(外特性)曲线如图(b)所示。特点： 任一时刻输出电压与流过的电流无关； 输出电流的大小取决于外电路负载电阻的大小。(2)恒流源内阻为无穷大，能提供恒定电流的理想电源。图形符号如图(c)所示。其输出特性曲线如图(d)所示。特点： 任一时

3、刻输出电流与其端电压无关； 输出电压的大小取决于外电路负载电阻的大小。（二）实际电源的模型实际电源有内电阻，用理想电源元件和理想电阻元件的组合，表征实际电源的特性。(1)电压源模型 图形符号： 恒压源US与内电阻R0串联组合如图(a)。 外特性： 电压源输出电压与输出电流的关系为UUSIR0当电源开路时，I0，输出电压UUs；当电源短路时，U0，输出电流IUs/R0；当R00时，UUs，电压源恒压源，其外特性曲线如图(b)。(2)电流源模型 图形符号： 恒流源Is与内电阻R0并联组合如图(c)。 外特性： 电流源输出电流与输出电压的关系为IIS当电源开路时，I0，输出电压UIsR0；当电源短路

4、时，U0，输出电流IIs；当R0时，IIS，电流源恒流源。其外特性曲线如图(d)。（三）电压源和电流源的等效变换一个实际电源可建立电压源和电流源两种电源模型，对同一负载而言这两种模型应具有相同的外特性，即有相同的输出电压和输出电流，根据电压源和电流源的外特性表达式可得：IS或USISR0即两种电源模型对外电路而言是等效的，可以互相变换，可用图(e)示意。二、解题步骤1首先确定外支路。2对外支路以外的其余电路，运用电压源与电流源等效互换的方法交替地进行变换，最终要变换成一个简单的电路。3利用简单电路的规律求出外支路的电流。4若待求支路不是外支路的，再运用KCL、KVL等，求出待求支路的电流。三、

5、注意点1等效变换前后电压源的电动势方向与恒流源的方向要一致。2凡是串联的电源，在变换时，电流源应转换成电压源，再运用电压源串联的方法解决。3凡是并联的电源，在变换时，电压源应转换成电流源，再运用电流源并联的方法解决。4与恒压源并联的任何元件在等效变换时都可以去掉，并且看成断路。5与恒流源串联的任何元件在等效变换时都可以去掉，并且用一根短路线来代替。6在变换时一定要注意始终使外支路不参与变换。四、典型例题讲解1图中的电流源和电压源进行互换。2、如图所示，U_V。3如图所示，试用电压源与电流源等效变换的方法计算下图中2 电阻中的电流I。4电路图如图所示。(1)试求电流I；(2)求两电源的功率，并判断它们是电源还是负载。5如图所示，求图中的电流I及5 A电流源的功率。6、如图所示，求图中的电流I7如图所示，求：(1)图中所示电压U；(2)4A恒流源的功率，说明4A恒流源是电源还是负载。8、电路图如图所示，设二极管为理想二极管，求(1)流过二极管的电流I，(2)2 A电流源功率，并判断是吸收功率还是发出功率。9如图所示，用电源等效变换的方法求图中电流I和12 V恒压源的功率。小结：1电压源和电流源