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文档简介
1、姓名:_学号:_班级:_院系:_电压源和电流源的等效变换一、 实验目的(1)掌握电源外特性的测试方法。 (2)验证电压源和电流源等效变换的条件。二、 实验原理(1) 直流稳压电源在一定的电流范围内具有很小的内阻,故在实用中,常将它视为一个理想的电压源,即其输出电压不随负载电流而变,其外特性曲线即其伏安特性曲线U=f(1)是一条平行于1轴的直线。实际使用中的恒流源在一定的电压范围内可视为一个理想的电流源,即其输出电流不随负载电压而变,其外特性曲线即其伏安特性曲线1=g(u)是一条平行于U轴的直线。 (2)实际使用的电压源(或电流源)其端电压(或输出电流)不可能不随负载而变,因它具有一定的内阻值,
2、故在实验中用一个小阻值的电阻器(或大阻值的电阻器)与稳压源(或恒流源)相串联(或并联)来模拟一个实际的电压源(或电流源),实际的电压源(或电流源)的外特性是一条下倾的直线。 (3)一个实际使用的电源,就其外部特性而言,既可以看成是一个电压源,又可以看成是一个电流源。若视为电压源,则可用一个理想的电压源Us与一个电阻Ro相串联的组合来表示;若视为电流源,则可用一个理想电流源Is与一电导go相并联的组合来表尔。如果这两种电源能向同样大小的负载提供同样大小的电流和端电压,则称这两个电源是等效的,即具有相同的外特性。一个电压源与一个电流源等效变换条件为 gO=或 RO=如下图6-1所示:三、实验设备直
3、流稳压电源、直流恒流源、直流数字电压表、直流数字毫安表、万用表、电阻器、可调电阻箱、实验线路四、 实验内容(1) 测定直流稳压电源的外特性按图(a)接线,US为+12V直流稳压电源。调节R2,令其值由大至小变化,记录电压表、电流表的读数,数据记入表1中。(2) 测定直流实际电压源的外特性按图(b)接线,虚线框可模拟为一个实际的电压源,调节R2,令其值由大至小变化,记录电压表、电流表的读数,数据记入表2中。(3) 测定理想电流源的外特性按图(c)接线,Is为直流恒流源,调节其输出为10mA,调节电位器RL(从01K),测出这两种情况下的电压表和电流表的读数,数据记入表3中。(4)测定实际电流源的
4、外特性按图(d)接线,Is为直流恒流源,调节其输出为10mA,令R0为1 K,调节电位器的阻值RL(从01K),测出这两种情况下的电压表和电流表的读数,数据记入表4中。(5)测定电源等效变换的条件按图(e)线路接线,记录线路中两表的读数。然后利用图(e)中右侧的元件和仪表,按图(f)接线。调节恒流源的输出电流IS,使两表的读数与图(e)时的数值相等,记录IS值,验证等效变换条件的正确性。五、 实验处理(a)直流稳压电源外特性曲线:表1:直流稳压电源外特性测试数据U(V)I(mA)(b)直流稳压电源外特性曲线:表2:直流稳压电源外特性测试数据U(V)I(mA)(c)理想电流源外特性曲线表3:理想电流源外特性测试数据U(V)I(mA)(d)实际电流源外特性曲线表4:实际电流源外特性测试数据U(V)I(mA) IS= 1、 将实验数据记入上述表格中。2、 根据实验数据在(a)、(b)、(c)、(d)框中绘出电源的四条外特性曲线。3、 从实验结果验证电
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