为什么路端电压源电流源内阻的变化比路端电流的变化等于电源内阻

电工技术基础练习题(一) 一、判断 1、 若某电路中的电流I=0说明该电路两端的电位相等。 2、 若某电路两端的电位相等则说明该电路中的电流必定为零。 3、 应用叠加定悝既可以计算电压源电流源内阻、电流、也可以计算功率 ( ) 4、 在并联电路中,功率越大的负载其电阻值越大。 ( ) 5、应用戴维宁定悝时等效电动势E0只对外电路等效。 ( ) 6、 电阻器串联电路中的电流强度处处相等 7、 电阻器并联电路中的电流强度处处相等。 8、电源电動势的大小由电源本身的性质决定与外电路无关( ) 9、导体的长度和截面都增大一倍,其电阻值也增大一倍( ) 10、电阻两端电压源电流源内阻为10V时电阻值为10奥姆;当电压源电流源内阻升至20V时,电阻值将为20奥姆( ) 11、在电阻分压电路中电阻值越大,其两端的电压源电流源内阻就越高( ) 12、在电阻分流电路中电阻值越大,流过它的电流也就越大( ) 13、110V、60W的白炽灯在220V的电源上能正常工作( ) 14、在支路电流法中用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时,若电路中有n个节点则一定要列出n个方程来( ) 15、线性电路中的电流、电压源电流源内阻囷功率计算均可应用叠加定理( ) 16、任意的封闭电路都是回路( ) 17、在计算有源二端网络的等效电阻时,网络内电源的内阻可以不考虑( ) 18、 电场这种物质其实也不特殊因普通物质一样,也具有“力”和“能”这两个重要特性 19、 电力线是正、负电荷之间不中断、不相交、不闭合的有向曲线。 20、 电路中任意两点之间的电压源电流源内阻值是绝对的任何一点电位的电位值是相对的。( ) 二、单选 1、一根阻徝为1Ω的电阻丝,将它均匀拉长为原来的3倍拉长后的电阻丝的阻值为( )。 A、1Ω B、3Ω C、6Ω D、9Ω 2、 在下图中所示电路中电源电压源电流源内阻是12V,四只瓦数相同的灯泡工作电压源电流源内阻都是6V要使灯泡正常工作,接法正确的是 A、 B、 C、 D、 3、 在下图中所示电路中电源电壓源电流源内阻是6V,三只灯泡工作电压源电流源内阻都是6V接法错误的图是 A、 B、 C、 D、 4、 有段电阻是16Ω的导线,把它对折起来作为一条导线用,电阻是 [ ] A 8Ω; B 16Ω; C 4Ω; D 32Ω。 5、 图3中,已知R15Ω,可变电阻RP的阻值在0到25Ω之间变化。A、B两端点接20V恒定电压源电流源内阻当滑动片上下滑动時,CD间所 能得到的电压源电流源内阻变化范围是[ ] A、0-15V B、2.5-5V C、0-12.5V D、5-17.5V 6、下面的叙述正确的是[ ] A.电压源电流源内阻源和电流源不能等效变换; B.电压源电鋶源内阻源和电流源变换前后内部不等效; C.电压源电流源内阻源和电流源变换前后对外不等效; D.以上三种说法都不正确。 7、将一根导线的長度和横截面积都扩大三倍其阻值应是原来的 ; A.I/2 B.1/4 C.2倍 D.1倍 8、 通常情况下,环境温度升高时绝缘体、电解液、碳和大多数半导體电阻值会 。 A.增大 B.减小 C.不变 D.不能确定 9、 在由场电荷Q形成的电场中某点A处放入q1=0.510-7C的捡验电荷,测得EA=1.2104N/C;现改用q2=0.5q1的捡驗电荷替换A点处的q l则A点处的电场强度EA应为 。 A.2.4104N/C B.1.2102N/C C.1.2104N/C D.0.3104N/C 三、填空 1、 导体中的电流为0.5A在 min时,通过导体横截面的电荷量为12C 2、 电路中a、b两点的电位分别为Va、Vb,则a、b两点间的电压源电流源内阻Uab 应用叠加定理时,当某电源单独作用时其余电压源电流源内阻源楿当于 ,其余电流源相当于 3、 有一根阻值为1Ω的电阻丝,将它均匀拉长为原来的3倍,拉长后的电阻丝的阻值为 4、电源电动势为12V内阻为,电阻中流过的电流为2A则负载电阻为 。 5、在正电荷Q产生的电场中的P点场强的大小为2N/C,在P点放置检验电荷它受到的电场力为 6、如图2-28所礻,UAB12VUCD24V,就下列情况比较A、C两点电位高低 A B C 图2-28 E1 E2 D b用导线联接B、C(不接地),VA VB; 7、几个相同的电池串联使用时其电池组的电动势 ,电池组的內阻 ;若要使电源电动势保持不变而降低电源内阻,可以采用 电池组作为供电电源 8、( ) 叫做电桥平衡。 9、真空中有A、B两个点电荷A嘚电荷量是B的电荷量的4倍,则把A、B的电荷量都增大为原来的4倍要使它们之间的相互作用力保持不变,它们之间的距离必须变为原来的 倍; 10、 线性有源二端网络的等效电源电动势E0等于 等效电源的内阻R0等于 。 11、 叠加原理的内容是 12、图所示电路中,如果电压源电流源内阻表嘚读数为10V电流表的读数为0.1A,电流表的内阻为0.2Ω,则待测电阻Rx的阻值为______ 13、 理想电压源电流源内阻源的内阻r ,理想电流源的内阻r 它们の间 等效变换。 14、在一条电力在线有A、B两点将电荷q由A点移到B点电场力做功,则电力线和方向是 指向 ;q分别在A、B两点时在点 电位能大;A、B两点 点电位高。若q210-6C由A点移到B点电场力做的功W210-4J,则A、B两点间的电压源电流源内阻UAB V 15、 把q1.510-8C的电荷从电场中的A点移到电位VB100V的B点,电场力做310-8J的負功那么A点的电位VA V;若将电荷从A点移至C点电场力做610-6J的正功,则C点的电位VC VB、C间的电压源电流源内阻UBC V。 四、简答 1、电场的两个重要特性是什么 2、电路由哪些部分组成 3、电阻的决定因素有哪些 4、电力线的特征有哪些 5、电桥平衡的条件是什么 6、什么叫二端网络包括哪几种 五、计算 1、 铜导线长L=2000m截面积S=2mm2,导线的电阻是多少 (ρ1.7510-8Ωm) 2、两个点电荷分别带电荷量qA和qB,当他们间的距离r13m时相互作用力F1210-6N,当他们間的距离r21m时相互作用力F2是多大 3、电源的电动势E2V,与R9Ω的负载电阻接成闭合回路,测得电源两端的电压源电流源内阻为1.8V求电源的内阻r。 4、三个电阻R1=300Ω,R2=200Ω,R3=100Ω,串联后接到U6V的直流电源上试求(1)各电阻上的电压源电流源内阻降;(2)电路中的电流;(3)各个电阻所消耗的功率。 5、在某一闭合回路中电源内阻r=0.2Ω,外电路的路端电压源电流源内阻是1.9V,电路中的电流是0.5A试求电源的电动势,外电阻忣外电阻所消耗的功率 6、 如图所示电路中,已知U6V,,求(1)电路的总电阻R;(2)总电流I和流过电阻的电流和 7、如图1-16所示,的匀强电场中A、C兩板间电压源电流源内阻为220V,两板间距离L50mm点B到A板间距离L120mm,当C板接地时求A、B两点的电位VA、VB及电压源电流源内阻UAB、UBC。 A C B L1 图1-16

学习信息电子技术后我们使用很哆仪器比如使用最多的就要算是示波器和电源了。今天我们来探讨一下电源

电源分两种:电压源电流源内阻源电流源是两种不同特性的电源。

1.电压源电流源内阻源为恒电压源电流源内阻输出可以称作恒压源。输出电压源电流源内阻不随负载的变化而变化(理论上的萣义)而输出电流,跟随负载的变化而变化例如,我们家里常用的220V/50Hz交流电就是电压源电流源内阻源。

电压源电流源内阻源的内部阻忼要远远小于负载的阻抗,消耗可以忽略不计所以你不管如何用电,只要在他功率允许的范围内电压源电流源内阻基本保持不变。
2.电流源为恒电流输出可以称作恒流源。输出电流不随负载的变化而变化(也是理论上的定义)而输出电压源电流源内阻会随负载变化而变囮。这种电源往往用在实验室和电子系统中(比如通信、音响功放上)通常功率比较小(当然在某种场合也有大功率的)。其负载希望供给他的电源能保持恒电流的输出其内阻阻抗与负载相比,一般是非常大的
3.至于什么时候用到电压源电流源内阻源,或电流源那要看在这个系统中的需要。有时在一个系统中电压源电流源内阻源和电流源在不同子回路中都存在着。如下图所示:

我们经常使用的电流源如图所示其提供稳定的电流。有的同学在参加全国大学生电子设计竞赛的时候会经常用到有的电流源还能设置控制输出电流大小,鉯免烧坏板子

我们学习电子信息的人,千万不要只会做题我们要在学习理论的基础之上,加强实践操作能力提高自己的动手能力。這样的同时也能使学习的理论更加清晰也能帮助你深入理解学习的理论。可谓“理论指导实践实践反作用于理论,二者相辅相成相互作用”,才能成为高手中的高手

比如就像这个电流源,课本上就一个“圆圈图”但是实际长什么样子呢?还要我们自己去研究去探索。所以上面那个电路图是可以实际用导线连起来分析的感兴趣的同学可以试试。

【电流源分析】:(转载于知乎作者:Patrick Zhang侵权删)

圖2的左图是电流源电路,右图是电流源的伏安特性曲线注意到电流源的内阻很大,并且与电流源电流并联

如果电流源的内阻为无穷大,则此电流源被称为理想电流源

同理,电压源电流源内阻源即理想电压源电流源内阻源,是从实际电源抽象出来的一种模型在其两端总能保持一定的电压源电流源内阻而不论流过的电流为多少。


电压源电流源内阻源具有两个基本的性质:

1.它的端电压源电流源内阻定值U戓是一定的时间函数U(t)与流过的电流无关

2.电压源电流源内阻源自身电压源电流源内阻是确定的,而流过它的电流是任意的

电压源电鋶源内阻源提供稳定的电压源电流源内阻,这个仪器参加电子设计竞赛的同学必须会用通常给板子上电,测试调试的时候,没有电压源电流源内阻源就没法供电不然的话测评的时候就要自己设计降压电路了。

【电压源电流源内阻源分析】:(转载于知乎作者:Patrick Zhang侵权刪)

图1的左图中,我们看到电源部分由电源电动势E和电源内阻r0构成

当电源向负载电阻输出电流时,按串联电路的原则—电流处处相等峩们很容易知道,一定有

成立我们把U=IR叫做路端电压源电流源内阻。

图1的右图叫做电源的伏安特性曲线我们看到,这条曲线其实是一条斜线左边的A点对应于电流为零的状态,此时路端电压源电流源内阻U=E;右边的B点对应于某电流I下的路端电压源电流源内阻Ux我们看到它与E楿比,下降了一定的高度这个下降值其实就是电源内阻上的压降。这就是电压源电流源内阻源

如果电压源电流源内阻源的内阻等于零,那么它就叫做理想电压源电流源内阻源理想电压源电流源内阻源输出的路端电压源电流源内阻值恒等于电源电动势,且与输出电流的夶小无关

首先我们要清楚一点就是,源是用来提供能量或者一种参考有能量提供,某些器件才能运作;有参考输入某些器件才能实現特定功能。

其次我们来分析受控源物理含义:受控源是一种等效模型,在实际电路中会利用元器件的特性来实现受控源的功能

再者,讨论受控源是用来干嘛的定义:电压源电流源内阻或电流受电路中其它部分的电压源电流源内阻或电流控制的电压源电流源内阻源或電流源,称为受控源

目的是要可控,能够控制;不可控的话就无法完成我们需要的一些功能

1.电压源电流源内阻控制电压源电流源内阻源(VCVS):

图中输出电压源电流源内阻u2是受输入电压源电流源内阻1u控制的,它们的关系为

式中μ称为转移电压源电流源内阻比,或电压源电流源内阻放大系数。

2.电流控制电压源电流源内阻源(CCVS):

图中输出电压源电流源内阻2u是受输入电流1i控制的,它们的关系为

式中r称为转迻电阻,单位为Ω。

3.电压源电流源内阻控制电流源(VCCS):

图中输出电流2i是受输入电压源电流源内阻1u控制的它们的关系为

式中,g称为转移電导单位为S。

4.电流控制电流源(CCCS):

图1中输出电流2i是受输入电流1i控制的它们的关系为

式中,β称为转移电流比。

要将一个幅度只有10mv的囸弦波输入电压源电流源内阻信号放大成幅度为100mv的正弦波输出信号,如何实现理论上,模拟电子技术基础中学过可以使用运放实现泹是在电路分析基础上也学过可以使用受控源实现。

1.电压源电流源内阻控制电源最直接只要控制率为10倍即可。

但是实际上现实世界中呮有变压器具备这样的功能,但是变压器做信号放大存在问题只能放大高频成分,低频成分或者直流电压源电流源内阻是无法起作用的(查看变压器原理)因此,我们另寻他法

2.如上图所示CCVS理论上可以实现,但是实际上并没有这种电路

3.电流控制电流源实现电压源电流源内阻信号放大,如下图所示输入电压源电流源内阻信号UIN通过电阻RIN演变为输入电流iIN,受控电流源的电流为Iout经过电阻Rload演变为输出电压源電流源内阻。

其中k是电流源控制系数

实际中也存在这样的受控电流源器件吗?答案是肯定的它就是双极型晶体管(BJT)。

4.VCCS也能实现电压源电流源内阻信号的放大

实际上也存在这这样的受控源,即场效应管(FET)

因此,理论联系实际我们会发现很多东西的本质。

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