第5次教学活动设计 敕学环节 主要敕学内容 学生活动 安排 复习 课物提向： 师生互 1、等效变换的概念？ 动、学生 旧课 边听边思 季中稻的等效支换公式 考，鼓励 第二章电阻电路的等效变换 2一5电压源、电流源的串联和并联 导入 电压源、电流源的串联和并联问题的分析是以电压源和电流源的定义及外特 性为基础，结合电路等效的概念进行的。 新课 一、理想电压源的串联和并联 1.串联 (a) 图示为n个电压源的串联，根据KVL得总电压为 根据电路等效的概念，可以用图(b)所示电压为5的单个电压源等效替 代图(a)中的n个串联的电压源。通过电压源的串联可以得到一 个高的输出电 讲授 2.并联 讨论 (b) (a) (b) 图示为2个电压源的并联，根据XVL得：45==2 上式说明只有电压相等且极性一致的电压源才能并联，此时并联电压源的 对外特性与单个电压源一样，根据电路等效概念，可以用(b)图的单个电压源 替代(a)图的电压源并联电路
第 5 次教学活动设计 教学环节 主要教学内容 学生活动 安排 复习 旧课 导入 新课 讲授 讨论 课前提问： 1、等效变换的概念？ 2、△-Y 电路的等效变换公式？ 多媒体课件展示： 第二章 电阻电路的等效变换 §2－5 电压源、电流源的串联和并联 电压源、电流源的串联和并联问题的分析是以电压源和电流源的定义及外特 性为基础，结合电路等效的概念进行的。 一、理想电压源的串联和并联 1. 串联 图示为 n 个电压源的串联，根据 KVL 得总电压为 注意：式中 usk的参考方向与 us的参考方向一致时，usk在式中取“＋”号， 不一致时取“－”号。 根据电路等效的概念，可以用图（b）所示电压为 US的单个电压源等效替 代图（a）中的 n 个串联的电压源。通过电压源的串联可以得到一个高的输出电 压。 2. 并联 （a） （b） 图示为 2 个电压源的并联，根据 KVL 得： uS uS1 uS 2 上式说明只有电压相等且极性一致的电压源才能并联, 此时并联电压源的 对外特性与单个电压源一样，根据电路等效概念，可以用（b）图的单个电压源 替代（a）图的电压源并联电路。 师生互 动、学生 边听边思 考，鼓励 学生踊跃 发言
注意： (1)不同值或不同极性的电压源是不允许串联的，否则违反KVL。 (2)电压源并联时，每个电压源中的电流是不确定的 二、电压源与支路的串、并联等效 1.串联 (b) 图(a)为2个电压源和电阻支路的串联，根据KVL得端口电压、电流关系 为 =1+R+2+Ri=(1+4)+(+R)i=+R 根据电路等效的概念，图(a)电路可以用图(b)所示电压为山，的单个电 压源和电阻为R的单个电阻的串联组合等效替代图()，其中 4s=4+4s2 R=R+R2 2.并联 了 (a (b) 图()为电压源和任意元件的并联，设外电路接电阻R,根据KVL和欧姆 定律得端口电压、电流为：4=4s 1= 即：端口电压、电流只由电压源和外电路决定，与并联的元件无关，对外特 性与图(b)所示电压为，的单个电压源一样。因此，电压源和任意元件并联就 等效为电压源。 三、理想电流源的串联和并联 1.并联 (a) 图为n个电流源的并联，根据KCL得总电流为： isstiga
注意： （1）不同值或不同极性的电压源是不允许串联的，否则违反 KVL。 （2）电压源并联时，每个电压源中的电流是不确定的。 二、电压源与支路的串、并联等效 1. 串联 图（a）为 2 个电压源和电阻支路的串联，根据 KVL 得端口电压、电流关系 为： 根据电路等效的概念，图（a）电路可以用图（b）所示电压为 us 的单个电 压源和电阻为 R 的单个电阻的串联组合等效替代图（a），其中 uS uS1 uS 2 R R1 R2 2. 并联 图（a）为电压源和任意元件的并联，设外电路接电阻 R，根据 KVL 和欧姆 定律得端口电压、电流为： u uS R u i 即：端口电压、电流只由电压源和外电路决定，与并联的元件无关，对外特 性与图（b）所示电压为 us 的单个电压源一样。因此，电压源和任意元件并联就 等效为电压源。 三、理想电流源的串联和并联 1. 并联 图为 n 个电流源的并联，根据 KCL 得总电流为： n k S S S Sn Sk i i i i i 1 1 2
注意：式中4与6的参考方向一致时，在式中取“十”号，不一致时取“一 根据电路等效的概念，可以用图(b)所示电流为么的单个电流源等效替代图 ()中的n个并联的电流源。通过电流源的并联可以得到一个大的输出电流。 2.串联 (b) 图示为2个电流源的串联，根据KCL得：1，=i,=i2上式说明只有电流相 等且输出电流方向一致的电流源才能串联此时串联电流源的对外特性与单个电流 源一样，根据电路等效概念，可以用(b)图的单个电流源替代()图的电流源 串联电路。 注意： (1)不同值或不同流向的电流源是不允许串联的，否则违反KCL。 (2)电流源串联时，每个电流源上的电压是不确定的。 四、电流源与支路的串、并联等效 1.并联 (a) (b) 图(a)为2个电流源和电阻支路的并联，根据KCL得端口电压、电流关系 为. i=+以R+i2+R=a++(yR+1/R)m=言+R 上式说明图()电路的对外特性与图(b)所示电流为6的单个电流源和电 阻为R的单个电阻的并联组合一样，因此，图()可以用图(b)等效替代，其 中i=ig+is2 11.1 2.串联 任意元件十 (a) (b) 图()为电流源和任意元件的串联，设外电路接电阻R,根据KVL和欧姆定 律得端口电压、电流为：M=、 i=is
注意：式中 isk 与 is 的参考方向一致时，isk 在式中取―＋‖号，不一致时取―－‖ 号。 根据电路等效的概念，可以用图（b）所示电流为 is 的单个电流源等效替代图 （a）中的 n 个并联的电流源。通过电流源的并联可以得到一个大的输出电流。 2. 串联 图示为 2 个电流源的串联，根据 KCL 得： S S1 S 2 i i i 上式说明只有电流相 等且输出电流方向一致的电流源才能串联,此时串联电流源的对外特性与单个电流 源一样，根据电路等效概念，可以用（b）图的单个电流源替代（a）图的电流源 串联电路。 注意： （1）不同值或不同流向的电流源是不允许串联的，否则违反 KCL。 （2）电流源串联时，每个电流源上的电压是不确定的。 四、电流源与支路的串、并联等效 1. 并联 图（a）为 2 个电流源和电阻支路的并联，根据 KCL 得端口电压、电流关系 为： 上式说明图（a）电路的对外特性与图（b）所示电流为 is 的单个电流源和电 阻为 R 的单个电阻的并联组合一样，因此，图（a）可以用图（b）等效替代，其 中 S S1 S 2 i i i 1 2 1 1 1 R R R 2. 串联 图（a）为电流源和任意元件的串联，设外电路接电阻 R，根据 KVL 和欧姆定 律得端口电压、电流为： u RiS S i i
即：端口电压、电流只由电流源和外电路决定，与串联的元件无关，对外特 性与图(b)所示电流为，的单个电流源一样。因此，电流源和任意元件串联就等 效为电流源。 $2一6实际电压源和电流源的等效变换 一、实际电压源 1.实际电压源模型：考虑实际电压源有损耗，其电路模型用理想电压源和电 阻的串联组合表示， 这个电阻称为电压源的内阻。 2实际电压源的电压、电流关系 u=us-Rsi 实际电压源的端电压在一定范围内随着输出电流的增大而逐渐下降。因此 个好的电压源的内阻R→0。 注意：实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧 毁电源。 二、实际电流源 2.实际电流源的电压、电流关系 i=is-Ro 即：实际电流源的输出电流在一定范用内随着端电压的增大而逐渐下降。因 此， 一个好的电流源的内阻R→。 注：实际电流源也不允许开路。因其内阻很大，若开路，端电压很大，可能 烧毁由漫。 图示为实际电压源、实际电流源的模型，它们之间可以进行等效变换
即：端口电压、电流只由电流源和外电路决定，与串联的元件无关，对外特 性与图（b）所示电流为 is 的单个电流源一样。因此，电流源和任意元件串联就等 效为电流源。 §2－6 实际电压源和电流源的等效变换 一、实际电压源 1. 实际电压源模型：考虑实际电压源有损耗，其电路模型用理想电压源和电 阻的串联组合表示，这个电阻称为电压源的内阻。 2. 实际电压源的电压、电流关系 u u R i S S 实际电压源的端电压在一定范围内随着输出电流的增大而逐渐下降。因此， 一个好的电压源的内阻 RS 0。 注意：实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧 毁电源。 二、实际电流源 1. 实际电流源模型：考虑实际电流源有损耗，其电路模型用理想电流源和电 阻的并联组合表示，这个电阻称为电流源的内阻。 2. 实际电流源的电压、电流关系 S S u i i R 即：实际电流源的输出电流在一定范围内随着端电压的增大而逐渐下降。因 此，一个好的电流源的内阻 RS 。 注：实际电流源也不允许开路。因其内阻很大，若开路，端电压很大，可能 烧毁电源。 图示为实际电压源、实际电流源的模型，它们之间可以进行等效变换
实际电压源 实际电流源 由实际电压源模型得输出电压山和输出电流i满足关系： u=us R,i 由实际电流源模型得输出电压u和输出电流í满足关系： i=is-G,u 比技以上两武，知：s=R,R=G 则实际电压源和申流题的输出结 性将完全相同。因此，根据电路等效的概念，当上述两式满足时，实际电压源和 电流源可以等效变换。变换的过程为： 电压源变换为电流源： +i+ 子+ , R G=发 电流源变换为电压源： + G u %-% 。R=% 3.需要注意的是 (1)变换关系，即要满足上述参数间的关系，还要满足方向关系：电流源电 流方向与电压源申压方向相反。 (2)电源互换是电路等效变换的一种方法。这种等效是对电源以外部分的电 路等效，对电源内部电路是不等效的 (3)理想电压源与理想电流源不能相互转换，因为两者的定义本身是相互矛 后的，不会有相同的VCR。 (4)电源等效互换的方法可以推广应用，如把理想电压源与外电阻的串联 效变换成理想电流源与外电导的并联，同样可把理想电流源与外电阻的并联等效 变换为电压源形式。 巩固 例愿讲棉与谋业域习 萝嫌体课件展示：例1~例5 练习 例4说明：受控源和独立源一样可以进行电源转换：但转换过程中要特别注
巩固 练习 实际电压源 实际电流源 由实际电压源模型得输出电压 u 和输出电流 i 满足关系： u u R i S i 由实际电流源模型得输出电压 u 和输出电流 i 满足关系： i i S Giu 比较以上两式，如令： S i s u R i ， i i G R 1 则实际电压源和电流源的输出特 性将完全相同。因此，根据电路等效的概念，当上述两式满足时，实际电压源和 电流源可以等效变换。 变换的过程为： 电压源变换为电流源： 电流源变换为电压源： 3. 需要注意的是 （1）变换关系，即要满足上述参数间的关系，还要满足方向关系：电流源电 流方向与电压源电压方向相反。 （2）电源互换是电路等效变换的一种方法。这种等效是对电源以外部分的电 路等效，对电源内部电路是不等效的。 （3）理想电压源与理想电流源不能相互转换，因为两者的定义本身是相互矛 盾的，不会有相同的 VCR。 （4）电源等效互换的方法可以推广应用，如把理想电压源与外电阻的串联等 效变换成理想电流源与外电导的并联，同样可把理想电流源与外电阻的并联等效 变换为电压源形式。 例题讲解与课堂练习 多媒体课件展示：例 1~例 5 例 4 说明：受控源和独立源一样可以进行电源转换；但转换过程中要特别注