(已结帖)2011-04-1-工控擂台-指出图中电压源和电流源相连的工作状态? 点击:3272 | 回复:11



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发表于:2011-03-20 18:48:02
楼主

在下图中,一个理想电压源和一个理想电流源相联,详细讨论它们的工作状态?

 

 

能结合实际例子的回答、原创最多、阐述最全的将得大奖。


下周初结贴,9个最优回帖分别获得20MP、10MP、10MP、10MP、20积分、20积分、20积分、20积分、20积分!

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陌上尘

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1楼
没一个人回答问题啊,占楼等高手

cqu_rockwell

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发表于:2011-04-01 09:29:28
2楼

这个擂台怎么没人打呢!!!

cqu_rockwell

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发表于:2011-04-01 09:33:47
3楼

都不来打擂,我来试试!

在图所示的电路中,理想电压源中的电流(大小和方向)决定于理想电流源的电流I,理想电流源两端的电压决定于理想电压源的电压V0。
在图a中,电流从电压源的正端流出(V和I的方向相反)而流进电流源的正端(V和I的方向相同)故电压源处于电源状态,发出功率P=V*I,而电流源则处于负载状态。
在图b中,电流从电流源的正端流出,而流进电压源的正端,故电流源发出功率,处于电源状态,而电压源处于负载状态。

welfare87

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发表于:2011-04-01 11:49:10
4楼
                                         

wyb2866255

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发表于:2011-04-01 13:16:27
5楼

       众所周知:理想电压源其内阻=0,不管输出电流多大多小,其输出电压恒=V。而理想电流源输出电流是恒定的,而其二端电压随外界条件变化而变化。见下图:图中(a)的 Uab = v,即电压源输出电压,回路中的电流= I ,即恒流源输出的电流。方向由电压源的+端流向电流源的上端。此时电流源二端电压也=Uab = v。

          图中(b)的 Uab = v,即电压源输出电压(上正下负),回路中的电流= I ,即恒流源输出的电流。方向由电压源的 - 端流向电流源的下端。再由电流源的上端流入电压源的上端,此时电流源二端电压也=Uab = v。

zhxl198808

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发表于:2011-04-01 15:22:38
6楼

理想电压源的特性:无论电流如何变化,电压恒定不变;内阻无穷小;输出电流可在0 到无穷大(或额定
最大电流)之间连续可变。
恒流源是一种可以提供恒定直流电流的电源,也就是电流源。
理想恒流源的特性:无论电压如何变化,电流恒定不变;内阻无穷大;输出电压可在0 到无穷大(或额定
最高电压)之间连续可变。
由于我们日常的用电设备通常要求在固定的电压下工作,所以我们日常见到的电源基本上都是电压源,例
如计算机开关电源、电池等等。
在电子电路中,也常常使用稳压器件来稳定某处的电压。
恒流源很少被用来提供能源。由于恒流源能提供固定电流,又具有极大内阻,常常运用在电子电路中用来
稳定偏置电流或作为放大器的有源负载,可大大提高电路的稳定性和输出增益。
在少数需要提供恒定电流的电路中,偶尔也用恒流源来提供电能,例如某些较高档的锂电池充电器,其中
既有用来稳压的电压源,也有用来稳定电流的恒流源

在图所示的电路中,理想电压源中的电流(大小和方向)决定于理想电流源的电流I,理想电流源两端的电压决定于理想电压源的电压V0。
在图a中,电流从电压源的正端流出(V和I的方向相反)而流进电流源的正端(V和I的方向相同)故电压源处于电源状态,发出功率P=V*I,而电流源则处于负载状态。
在图b中,电流从电流源的正端流出,而流进电压源的正端,故电流源发出功率,处于电源状态,而电压源处于负载状态。

 

HOTEAM

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发表于:2011-04-01 19:27:21
7楼

楼上所有做广告的

都要杀掉

jiaoanpeng

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发表于:2011-04-01 23:11:37
8楼

所谓的电压源、电流源都是相对而言的,相对谁说的呢,相对负载说的,即相对消耗能源的设备说的。

电压源,我们要求其在负载变化时,其提供的在设备上的电压不变,这个不变是相对的,只是一个在某一精度内的大体值而已,也就是说电源提供的电压适应负载的能力强。

同理电流源也是一样,在负载变化时,其带负载的能力不受负载电阻的影响,这个影响也是一个相对来说的,其也是一个大体的约数。

我们拿一个最普通的干电池来说,对于一个灯泡,其阻值是一定的,那么性的干电池灯泡量,一段时间后灯泡变暗了,这个从能量公式上可以得出,加在灯泡上的电流变小了,也能得出灯泡两端的电压变小了。

一个新的干电池,其内阻很小,这个与已知灯泡的电阻相比可以忽略不计,那么其可以把干电池看做一个恒压源既是电压源,随着使用时间的延长,其内阻变大,那么其阻值相对于灯泡就不能忽略了,于是其内部产生了压降,那么就变成了不动态的恒压源了,这个动态随着电池内阻变化而变化。

当电池内阻远远大于灯泡的阻值,其就变成了恒流源,因为负载的阻值变化,对于整个回路产生的电流变化可以忽略。

因此不论是恒流源还是恒压源其都是相当负载来说的。

偶是一个仪表维修工,其接触最多的就是现场仪表,在现场仪表的配电中经常提到这个卡件、仪表、电源带负载能力,那么这个带负载能力就是对于电压源或是电流源的一个限制条件,在这个范围内电源(电压源、电流源)的本质不会发生很大的改变(不是不变),可以满足使用条件。

现场使用最普遍的理想电压源于理想电流源相连的设备就是各种变送器。

这个变送器一般都是要求提高一个稳压电源24V,这个稳压电源可以看成是理想电压源,这个变送器现在输出最普遍的就是4——20mA,这个电流随着被测参数的变化而变化,在被测参数一定时,其输出是一定的,那么就可以把变送器看成是一个恒流源,这个恒流源产生的电流不随负载的变化而变化。

在这个最普通的现场检测回路中有恒压源和恒流源,恒压源是稳压电源相对变送器来说的,恒流源是变送器相对于负载(二次表、控制系统卡件)来说的,但是这个恒压源和恒流源是相连的。

我们在日常的使用中,一个稳压电源可以带多路变送器,这个稳压电源可以提供稳定的24V电源,可是不能无限制的带变送器,因为随着变送器的增多,其负载的电阻变小。同样一个变送器可以带多块二次表,每个表都是一样的电流,但是也不能无限制的接二次表,同样是因为随着二次表的增多,负载的电阻值变大。

同理一个恒流源与恒压源的相连,偶想起了这个AO卡件或者是调节器输出的4-20mA的电流信号,这个信号在某一开度可以看成是恒流源,这个恒流源作用到负载上(电气转换器、阀门定位器等等),但是卡件本身也输出一个电压,这个电压也是恒定的24v,我们在这个输出回路中可以串联多块负载,比如数显表、负载等等,但是也不能无限制的增多。当控制信号一定是输出的电流信号是不变的,每个负载的接受的电流也是不变的,但是其各个负载本身的电压随着负载变化而变化。

恒流源与恒压源是可以相互转换的,这个偶平常工作用到的信号发生器就是如此,这个不仅可以输出4——20mA电流信号,可以看做是一个恒流源,也可以把这个信号转换为1——5V电压信号输出,这个又是一个恒压源。

Piston

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发表于:2011-04-06 00:40:43
9楼

很遗憾楼主在题目图上没有标出电流源的电流输出方向,只给出电压源和回路导线上的电流方向。其实也只能假设电流源的电流输出方向就是各自图中导线上电流方向(基于理想电流源的特性,图中所有电流源的电流方向的确定也只能是这样):

理想电压源可以抽象等效为一个有一定阻值的内阻,串联在一个电阻为零而两端有固定数值和极性电压输出的电压源上,在电路中内阻不分流但承担回路压降,使得电压源内部电流可变;理想电流源可以等效为一个零电导并联在一个内阻无穷大的电流源上,电导与电流源端压相同,但使得电流源输出电流恒定。
图(a)中,电压源内部的电流是从负极性端流向正极性端,即电压源自身的电压极性与流向电压源的电流方向相同,这时候电压源是输出能量,肯定是处于对外发电状态;电流源则是处于储能状态,从外吸收能量,据此也可以判断电流源的电流输出方向仍只能为沿着导体电流的方向,包括电流源的电压方向如图(电流源两端电压是V)。

图(b)中,电压源内部的电流是从正极性端流向负极性端,根据电压极性与电流流向的这种关系,这时候电压源是从外部接受能量,肯定是处于吸收能量的储能状态;电流源则是处于发电状态,向外输出能量,据此也可以判断电流源的电流输出方向为沿着导体电流的方向,包括电流源的电压方向如图(电流源两端电压是V)。

最后回复

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发表于:2011-04-10 10:17:11
10楼

理想电压源的输出电压是恒定的,理想电流源的输出电流时恒定的。因此当理想电压源和理想电流源串接是,回路中的电压由理想电压源决定,回路中的电流由理想电流源决定。

在a中,从电压和电流的方向可以判断出,在理想电压源中,电流和电压的方向是相反的,而在理想电压源中电流和电压的方向是相同的,故:理想电压源是作为电源的,理想电流源是作为负载的。

在b中,亦可从电压和电流的方向判断,在理想电压源中,电流和电压的方向是相同的,而在理想电压源中电流和电压的方向是相反的,故:理想电压源是作为负载的,理想电流源是作为电源的。

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11楼

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Piston topkingjun(能够完整回答所提问题)

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jiaoanpeng jiaoanpeng
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最后回复 the_wise

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