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文档简介

电工基础项目一：

电路分析基本定律与分析方法

独立电流源01020403归纳总结知识深化明确任务知识准备05操作训练一、明确任务

在电路中分析中，除通常用电压源模型来表示实际电源以外，我们还可以将实际电源表示成为另外一种模型，即电流源模型。

本节的主要任务包括：讲述实际电源的电流源模型；讲述理想电流源模型；测量实际电流源的外特性。掌握负载获得最大功率的条件。通过以上内容的学习，为以后的电路分析基本定律的学习打下良好的基础。二、知识准备（一）实际电流源模型

在电路分析中，除通常用电压源模型来表示实际电源以外，我们还可以将实际电源表示成为另外一种模型，即电流源模型。我们将电压源的输出电压与输出电流之间存在的关系重写如下：从上式可以得出电压源的输出电流令

，则上式可以写成以下形式

（6-1）

我们可以用一个等效电路来表示式（6-1）这种关系，如图6-1所示。对电阻R而言，还可以把电源看成是一个电流为IS的恒流源和一个内阻r并联的电路，这就是实际电源的电流源模型，Is上的箭头方向表示电流的方向。（一）实际电流源模型二、知识准备图6-1

实际电流源模型当内阻r=∞时，I=IS，是一恒定值，此时U=ISR，U只与恒流源电流和负载有关。我们称这种电流源为理想电流源，也叫恒流源，当r>>R时，电源也可当作恒流源处理电路模型如图6-2（a）。图2(b)为理想电流源的外特性曲线。（二）理想电流源模型二、知识准备图6-2理想电流源电路三、操作训练本次训练任务在电路图绘制仿真软件multisim中完成，图6-4为电流源电路，I1与R3并联构成实际电流源，其中I1（12mA）是理想电流源，R3作为电流源内阻。图6-4电流源电路原理图在multisim软件中绘制电路如图6-5，完成如下训练内容：（1）对图6-5改变负载R4值，记录电压表、电流表数值。（2）绘制本任务中实际电流源外特性曲线6-6。

三、操作训练图6-5multisim环境下电流源电路图输出电压U与输出电流I之间呈线性关系，当电源电动势和内阻不变的前提下，输出电压是随输出电流的增加而降低的。

四、知识深化

实际电流源如图6-1所示，可等效变换为电压源与负载的连接电路。设电源的电动势为US，内阻为RS，负载为可调电阻R，则负载R获得的功率为

我们可以用数学求极大值的方法对上式进行求解，可得负载获得最大功率时的条件为负载获得最大功率时的功率计算公式为可见，当负载电阻等于电源内阻时，负载上获得最大功率。在工程上，把满足最大功率的条件称为阻抗匹配。1.对外接负载而言，可以把电源看成是一个恒流源和一个内阻并联的电路，这就是实际电源的电流源模型。2.当内阻r=∞时，I=IS，是一恒定值，此时U=ISR，U只与电流源电流和负载有关。我们称这种电流

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