1.4.2 理想電源

電路工作時需要一定的能量，而電源就是可以提供電能的元件。理想電源是一種從實際電源抽象出的理想化電源模型，通常分為理想電壓源和理想電流源。

1.理想電壓源

理想電壓源是一種二端元件，當它接入任一電路時，其兩端電壓始終保持規(guī)定的值，而與流過它的電流無關(guān)，其電路模型如圖1-22所示。如果理想電壓源的電壓是一個恒定的值，則稱為直流電壓源，其電路模型和伏安特性曲線如圖1-23所示。

理想電壓源的電壓保持規(guī)定的值，而流過它的電流是由它與相連的外電路共同決定的，所以當理想電壓源連接不同的外電路時，電流的大小和方向不同。當理想電壓源的電壓為零時，可以視為短路。

例1-6 求圖1-24所示電路中的電流I，并計算2V理想電壓源和8V理想電壓源的吸收功率。

解：列寫電路的KVL方程，可得

8+4I-2+2I=0

解得

I=-1A

由于2V理想電壓源與電流I的參考方向相反，所以吸收功率為

P_2V=-2I=2W

由于8V理想電壓源與電流I的參考方向相同，所以吸收功率為

P_8V=8I=-8W

可以看出，由于理想電壓源的電流方向可為任意值，因此理想電壓源的功率可正可負，即理想電壓源可以發(fā)出功率，也可以吸收功率。若理想電壓源發(fā)出功率，在電路中作為電源；若理想電壓源吸收功率，則在電路中作為負載。

2.理想電流源

理想電流源是一種二端元件，當它接入任一電路時，其兩端電流始終保持規(guī)定的值，而與其端電壓無關(guān)，其電路模型如圖1-25所示。如果理想電流源的電流是一個恒定的值，則稱為直流電流源，其電路模型和伏安特性曲線如圖1-26所示。

理想電流源的電流保持規(guī)定的值，而它兩端的電壓由它與相連的外電路共同決定，所以當理想電流源連接不同的外電路時，電壓的大小和方向不同。當理想電流源的電流為零時，可以視為開路。同樣，理想電流源的功率可正可負，即理想電流源可以發(fā)出功率，也可以吸收功率。

例1-7 求圖1-27所示電路中的電壓U和電流I，并計算1A理想電流源的吸收功率。

解：列寫回路KVL方程，可得

2×（-1）+U=10

解得

U=12V

對節(jié)點a列寫KCL方程，可得

解得

I=1A

1A理想電流源的吸收功率為

P=U×（-1）=12×（-1）W=-12W

由于理想電壓源的電壓和理想電流源的電流均不受到電路中其他因素的影響，因此稱為獨立源。