1.4 电压源和电流源

电压源和电流源是理想电压源和理想电流源的简称。

1.4.1 理想电压源

1-14 电压源和电流源

1.理想电压源及其特点

理想电压源是由实际电源抽象出来的一种电路模型。当电源供出的电压不随供出的电流发生变化时，即为理想电压源。理想电压源具有以下两个显著特点。

（1）它对外供出的电压US是恒定值（或是一定的时间函数），与流过它的电流无关，即与接入电路的方式无关。

（2）流过理想电压源的电流由它本身与外电路共同决定，即与它相连接的外电路有关。

2.理想电压源的外特性

理想电压源的外特性如图1.16所示。可见，理想电压源恒压不恒流。

3.理想电压源的串、并联

理想电压源可以通过串联形式提高供出的电压，但串联时必须注意电压源输出的电流值相等这一特点。理想电压源并联可以增大向负载供出的电流，但只有大小相等、方向相同的理想电压源才能并联运行，否则将会在并联电压源内部出现环流而致使电压源烧坏。

1.4.2 理想电流源

1.理想电流源及其特点

理想电流源也是由实际电源抽象出来的一种电路模型。当一个电源供出能量的形式是电流，且电流不随电源端电压的变化而变化时，即为理想电流源。理想电流源具有以下两个显著特点。

（1）它对外供出的电流 IS是恒定值（或是一定的时间函数），与其两端的电压无关，即与接入电路的方式无关。

（2）加在理想电流源两端的电压由它本身与外电路共同决定，即与它相连接的外电路有关。

2.理想电流源的外特性

理想电流源的外特性如图1.17所示。显然，理想电流源恒流不恒压。

3.理想电流源的串、并联

理想电流源并联以后可以提高向负载供出的电流，但并联电流源的条件是它们的端电压相等；大小相等、方向相同的理想电流源串联后可以提高耐压值，否则会破坏供出电流的唯一性，应禁止！

1.4.3 实际电源的两种电路模型及外特性

理想是人们心中的向往，和现实总是存在差异的。因此，理想电源只有在精度要求不高且一定的适用范围内，才能作为实际电源的理想化和近似。那么，真实的电源又如何呢？

1.实际电源的电路模型

实际应用中，考虑到实际电源内阻的影响，人们往往把一个理想电压源 US和一个电阻元件Ru的串联组合作为实际电压源的电路模型，如图1.18（a）所示；而把一个理想电流源IS和一个电阻元件Ri的并联组合作为实际电流源的电路模型，如图1.18（b）所示。

2.实际电源的外特性

在电压源形式的电路模型中，电压源对内阻和负载电阻的能量分配比例是以分压形式给出的。由于负载电阻远大于电源内阻，因此，电源提供的电压基本上被负载接收，即供出的电压随负载电流的增大略微下降，其外特性如图1.19（a）所示。

同理，在电流源形式的电路模型中，电源供出的能量比例分配是以分流形式给出的。实际电流源的内阻总是很大，因此分流作用极小，电源的绝大部分能量提供给了负载。实际电流源的外特性曲线与理想电流源的外特性曲线很接近，如图1.19（b）所示。

思考题

1.理想电压源和理想电流源各有何特点？它们与实际电源的区别主要是什么？

2.炭精送话器的电阻随声音的强弱变化而变化，假设由3V的理想电压源对它进行供电，则当电阻值由300Ω转变至200Ω时，电流变化多少？

3.实际电源的电路模型如图1.18（a）所示，已知US=20V，负载电阻RL=50Ω，当电源内阻分别为0.2Ω和30Ω时，流过负载的电流各为多少？由计算结果可说明什么问题？

4.当电流源内阻较小时，对电路有何影响？