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任务三 电流源的认识

问题导入

实际电流源在电路中如何描述?它们有什么特性?电压源与电流源有什么关系?

知识分析

电源以电流的形式提供给外电路,这种电源称为电流源,电流源也分为独立电流源和实际电流源。

一、独立电流源

独立电流源又称理想电流源,电源输出的电流与外界电路无关,即电源输出的电流的大小和方向与电源端电压无关,跟外接电路参数无关,对外提供某一确定数值的电流。

理想电流源的电路符号如图1-11所示。

图1-11 理想电流源电路符号

理想电流源的伏安特性如图1-12所示。

图1-12 理想电流源伏安特性

二、实际电流源

理想电流源在实际中并不存在,由于电源内阻的存在,实际电流源会随着外界负载的变化而变化,即带载后,对外输出电流会下降。

实际电流源的电路符号如图1-13所示。

图1-13 实际电流源电路符号

实际电流源的伏安特性如图1-14所示。

图1-14 实际电流源伏安特性

实际电流源与理想电流源的本质区别在于是否考虑电源的内阻,在实际中,如果负载的阻值远小于电源的内阻,实际电流源就可以用理想电流源来表示。

三、实际电压源与实际电流源之间的相互转换

对外电路而言,电压源与电流源这两种形式的电源可以相互进行转换。即内阻相同,电流源的恒定电流等于电压源的短路电流,电压源的恒定电压等于电流源的开路电压。转换关系如图1-15所示。

图1-15 电流源与电压源之间的相互转换

要注意的是,恒流源与恒压源之间不能进行相互转换,只有实际电压源与实际电流源之间才能进行相互转换,同样这种转换只对外电路而言成立,对内电路是不等效的。