电流源和电压源的内阻问题

我们总是在讲电流源和电压源，其中都涉及到一个问题就是电源内阻的问题，上学的时候老师也是讲你只要记住电压源与外界负载连接你认为内阻是和外界负载串联；电流源与外界负载连接你认为内阻是和外界负载并联，得出结论就是电压源要求内阻越小越好，电流源要求内阻越大越好！并没有讲这是为什么？我就一直困惑，内阻这个东西到底对电源的影响是什么？为什么要内阻和外界负载相匹配电源输出才能达到最大功率?请各位大侠，多多讲解一下！

 

 

 

“内阻这个东西到底对电源的影响是什么？”

 

1、电路由电源和负载构成；

2、电路分成内电路和外电路两部分，电源电路就是内电路；

3、电流通过的电源内电路时也有电阻，这个电阻叫内电阻；

4、电流在内电阻上同样要消耗电能发热；

5、作为电源，这种内阻上的消耗不仅是一种无益无谓的浪费，而且会使电源本身温升，严重时会损坏电源！

6、电源的内阻是实实在在导体电阻！

 

 

 

“什么要内阻和外界负载相匹配电源输出才能达到最大功率?”

 

1、电源的功能有两种情况：

1）一种功能是作为负载的能源，既我们说的电力电源；

2）一种功能是作为负载的信息源，既我们说的”信号源”；

2、作为电力电源，我们希望电源内阻越小越好，即内阻消耗要小，而输出要高，既效率要高；

3、例如供电系统，作为电源的发电机、变压器等要内阻小。

4、作为信号源，我们要求输出的信号功率越大越好，例如我们要喇叭的声音”洪亮”；

5、什么时候信号源的输出功率最大，既喇叭最响？

7、在信号源内阻一定的情况下，当负载的电阻大于内阻时，且越来越大时，虽然内阻消耗的能量小于负载，但总信号功率下降，负载得到的信号功率要下降，用数学的观点说就是”减函数”；

9、在信号源内阻一定的情况下，当负载的电阻小于内阻时，且越来越小时，虽然总信号功率上升，但内阻消耗的能量大于负载，负载得到的信号功率要下降，用数学的观点说就是”增函数”；

10、在信号源内阻一定的情况下，只有当负载的电阻等于内阻时，内阻消耗的能量等于负载的能量，负载得到的信号功率最大，是总信号功率的50%；

11、在信号源内阻一定的情况下，只有当负载的电阻等于内阻时，内阻消耗的能量等于负载的能量，负载得到的信号功率最大，是总信号功率的50%，用数学的观点说就是”最大值”；

 

 

 

“电压源要求内阻越小越好，电流源要求内阻越大越好！并没有讲这是为什么？我就一直困惑”

 

1、在对复杂电路分析求解时，我们要把实际电源电路等效化间成理想电源；

2、实际电源的主要参数就是内阻和电动势；

3、而理想化的电源有两种：

1）一种是电压源，在电路中有不变的端电压，又叫恒压源；

2）一种是电流源，在电路中有不变的电流，又叫恒流源；

4、把电路中的实际电源直接换成理想电源，是不等效的；

5、可以把实际电源等效变化成一个电压源串联一个内阻，或者等效成一个电流源并联一个电阻；

6、经过等效变化，使电路的各元件之间的关系变成间单的串并联关系，从而把复杂电路化成简单电路；

 

 

“电压源要求内阻越小越好，电流源要求内阻越大越好！并没有讲这是为什么？”

 

1、如何理解”理想的恒压源、恒流源”呢？

2、我们大家都知道实际电源：

1）有内阻；

2）有不变的电动势；

3）在电路中端电压、端电流随负载而变化；

3、在什么情况下可以把实际电源等效化成”理想的恒压源、恒流源”？

1）当电路的负载电阻与内阻相比大的多，或者说内阻小的多可以忽略不计时，可以看成端电压恒定的电压源；

2）当电路的负载电阻与内阻相比小的多，或者说内阻大的多到无穷大时，可以看成端电流恒定的电流源；

4、举例说，在三极管放大电路中，集电极电流与负载大小无关，可以看成电流源；

 

5、”电压源要求内阻越小越好，电流源要求内阻越大越好”的说法不妥，应该说成：

 

1）内阻越小的实际电源越接近恒压源；

2）内阻越大的实际电源越接近恒流源；

3）或者说恒压源可以理解成内阻越小越好的实际电源；

4）或者说恒流源可以理解成内阻越大越好的实际电源；