电压源和电流源的等效变换

1、姓名：号： 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仁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，故在实验中用一个小阻

2、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Es Is1Ro=goRoIs Esgo如下图6-1所示:I営二 E

3、s/Rq Sq 1 /Ro IRlRo1 1T1 J+4rBoEs =Is-Ro Ro=l/g二、实验设备直流稳压电源、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 艮，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艮，令其值由大至小变化,按图（b）接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源，调节 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10mA，调节电位器 R-（从 01KQ ）, 3中。按图

4、（C）接线，Is为直流恒流源，调节其输出为 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）测定实际电流源的外特性按图（d）接线，Is为直流恒流源，调节其输出为10mA，令Ro为1 KQ,调节电位器的阻值Rl（从01KQ ），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:（b）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)表2:直流稳压电源外特性测试数据U (V)I (mA)U（ V）I（ mA）（d ）实际电流源外特性曲线:但）U（ V）I（ mA）表4:实际电流源外特性测试数据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