电压源与电流源简介

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1、905、张家口大学学报1年第23期电压源与电流源周芝田。,电源是电路中的一个重要元件从物理过程上来看电源设备中局外力(也称为电源,。,力)的作用改变了电荷的分布建立了电场根据电源提供电量性质的不同可以将。,,实际电源划分为两类为了便于对电路进行分析我们用一个抽象的并能足以表征其主“”要特性的数学模型来表示理想电压源及电压源模型和理想电流源及电流源模。—型、1理想电压源与理想电流源理想电压源简,:称电压源(或恒压源)其定义为如果一个二端元件按人任意一个电路后,vs,,其两端的电压总能够保持规定的数值而与通过它的电流大小及方向无关。:电压源具有以下性质,则

2、该二端六件称为电压源¹端电压是一个定值º流过电压源。。的电流是由外电路决定的其图形符号及伏安特性如图1所示,:如果一个二端元件接人任意一个理想电流源简称电流源(或恒流源)其定义为电,15,,路后由该元件流人电路的电路总能够保持规定的数值而与其两端的电压无关。:则称此二端元件为电流源电流源具有如下特性¹它向外电路输出的电流是恒定不变。,径积分计算粒子一磁束复合体的配分函色统计1989年美国物理学家杰因等人,当我们计算某一特定路径对作用量的为了解释分数量子霍尔效应提出了复合粒数,,。,贡献时每交换一次两个复合粒子必定子当m为偶数或奇数时复合粒子分别包含一个

3、位相因子,为复合费米子和复合玻色子。在这里,它由统计位相因子我们看到,e!。二了通过束缚于电子上的碱通使电对玻璃子土飞。{对费米子子的统计发生了蜕变,和贝里位相因子如上所述,电子统计的“可变性”为e+1二我们展现出自然界中一幅幅丰富多彩的画。,,,的乘积构成式中q表示粒子的电荷面诱使我们不断地开拓一块块未知领,十一。,“”,小代表磁束()分别表示逆(iI匝)域然而电子统计的可变性理论。,时针方向交换贝里位相因子能够改变带上并非电子所独有更不是电子本身的属。,,,电粒子的统计例如如果原始的带电粒性发生了根本改变那么电子所表现出,q二(n+1)二“”子是费

4、米子并且中Z的这种统计的可变性是否可以给我们(其中,n,则复合粒子?为整数)服从玻更多的启示呢一56一7。}、‘、“r一昧一一、工净——b.电压源的伏安特性图1,与负载电阻的大小无关,,的º电流源两端的电压不由它自己决定而是由与之相关联。2所示。的外电路来确定其图形符号和伏安特性如图、、工1二.一加V..a电流源符号一b电流源伏安特性图2,电源,一般来说在电路中是作为提供功率的元件出现的但有时从电路中吸收功。如何进行判断呢,率?我们可以根据其电压和电流的参考方向是否满足关联正方向从。,而判断电源是产生功率还是吸收功率当正电荷在电场力的作用下由高电位点流

5、向低电,,;,位点是电场力作功消耗电功率反之正电荷从低电位点流向高电位需要非电场,。力夹克服电场力作功这样它提供电功率下面就电压源与电流源的不同连接方“,。,式来讨论以加深其意义及性质的理解。<1>多个电压源相串联如图3,当多个电压,所示源串联时厂。可以用一个电压源来等效代替等效电压一源的电动势等于相互串联的电压源电动势。魁的代数和豁卜.‘n一一,:s=51即V乙V=图3il当相互,,串联的电压源的电压方向与等效电压源的电压方向一致时取正号反之取负一57一。号。(2>多个电流源相并联‘如图4,所示电路若多个电流朴丫

6、医卜!l源相并联时,片丫厂可以用一个

7、电流源来等,效代替等效电流源的电流为相”。并联的各个电流源电流的代数和~5即:Vs=名151二匕一i二l当相并联的电流源的电流方向与等效电流,。源电流方向一致时取正号反之取负号图4<3>电压源与电流源串并联供电情况图5s所示电路为电压源V与电流源.、15RL,假定并联后对负载电阻供电的情况气极15=,。二,:ZAv10V就负载电阻R的变l,。动情况讨论此电路的功率关系凯刃创当二二1。。,卜R时根据克希荷夫电流定1殊J’,15+Ivs=I:,:=律Vs瓜(KeL)有又:I一=,15“,Iv,=SA。10A故ZA:5电流源提供的功率为图:=:、x一I。=x

8、一2=一,。PV()10()20W为产生功率:电压源提供的功率为P,=Ya、x(一I,。=X一s=一,。)10()80W为产生功率L:负载电阻R上的功率为a=。、X二一=,。pVl10火10loow为消耗功率:l+,二:,。其功率平衡关系为}P}}P1}P}满足能量平恒、,_.‘L=SQ,,15+I,:=IL,__V当R时根据克希荷夫电流定律有久因为IL二一下于兰一二l几Lo一V一ZA,‘·二“A,v“。故茸一:电流源提供的功率为;=。、x5二二一,。。Pv(一1)10又(一2)20W产生功率电压源提供的功率为零L:负载电阻R所获得的功率为:=。、xL

9、==,。PVxloxZ20W为吸收功率。J可,:,见此时电压源不提供也不吸收功率负载电阻R所获