理想电源

理想电源包括理想电压源和理想电流源,它们都是具有两个引出理想二端有源电路组件.
    一. 理想电压源
    一个二端电路组件,若其端电压在任何情况下都能保持为某给定的时间函数us(t),而与通过它的电流无关,则此二端电路组件称为理想电压源.其电路符号如图1(a)所示.图中us*表示电压源所产生的电压数值,"+"、"-"表示Us的极性,即"+"极端的电位高于"-"极端的电位,其端电压为us;i代表通过电压源的电流(称为电压源的端电流),箭头表示电流i的参考方向.其意义是:i>0时,电流i的实际方向与参考方向一致;i<0时,电流i的实际方向与参考方向相反;u代表电压源的端电压, "+"、"-"表示u的参考极性.其意义是:u>0时,"+"极端的实际电位高于"-"极端的实际电位; u<0时,"+"极端的实际电位低于"-"极端的实际电位。i和u均为标量代数量.电压u的参考极性与电流i的参考方向均可以任意规定,这不会影响电压u的实际极性和电流i的实际方向．

图1   理想电压源及其外特性
电压源的特性是用它的端电压u与端电流i的关系来表征，这种关系称为电压源的伏安关系，也称外特性。若理想电压源的端电压u=us=Us为一常量，则称为直流电压源或恒定电压源，其外特性（伏安关系） 如图1(b)所示。若理想电压源的端电压u=us是时间变量t 的函数（即随时间t而改变），则称为时变电压源，其外特性则如图1(c)所示，其中us(t1), us(t2), us(t3),…,分别表示在 t1，t2，t3，… 时刻的值。可见理想电压源的端电压u只取决于us（即u=us），而与其中电流i的大小和实际方向均无关，电流i的大小和实际方向在us 为给定时，则完全由电压源以外的电路（称为外电路）的工作情况决定。
若将理想电压源的伏安关系用数学方程表示即为
理想电压源也称无伴电压源，因无电阻与它串联。
二．理想电流源
    一个二端电路元件，若其中通过的电流在任何情况下都能保持给定的时间函数is(t),而与它的端电压无关，则此二端电路元件称为理想电流源；其电路符号如图2(a)所示。图中is表示电流源所产生的电流数值，箭头表示is的方向；u表示电流源的端电压，"+"、"-"表示u的参考极性；i表示电流源的端电流，箭头表示i的参考方向。这里参考方向与参考极性的意义均同上。
电流源的特性是用它的端电流i与端电压u的关系来表征，这种关系称为电流源的外特性（伏安关系）。若理想电流源的端电流i=is=Is为一常量，则称为直流电流源或恒定电流源，其外特性如图2(b)所示。若理想电流源的端电流i=is是时间变量t的函数（随时间而改变），则称为时变电流源，其外特性则如图2(c)所示，其中is(t1), is(t2), is(t3), …,分别表示在t1，t2，t3，…时刻的值。可见理想电流源i的端电流只取决于is（即i=is），而与其端电压u的大小和实际正负极性无关，端电压u的大小和实际正负极性，在is为给定时，则完全由电流源以外的电路（外电路）的工作情况决定。若将理想电流源的伏安关系用数学方程表示即为

图2  理想电流源及其外特性
理想电流源也称无伴电流源，因无电阻与它并联。
电压源与电流源统称为电源。在电路理论中，电源也称为激励，电源在电路中产生的电压和电流则称为响应。