电压源与电流源等效变换实验

试验壹

電压源、電流源特性研究

1试验目的1．掌握建立電源模型的措施；2．掌握電源外特性的测试措施；3.理解電压源電流源及其伏安特性。4．加深對電压源和電流源特性的理解；5．研究電源模型等效变换的条件。预习规定预习電源模型的有关章节，纯熟掌握实际電压源与電流源的互换措施。2试验原理壹、電压源理想電压源具有两個基本性质：<1>它的電压是定值。<2>流過理想電压源的電流不是由電压源自身决定，而是由与它相接的外電路来确定。理想的電压源并不存在，但有些实际電源在壹定条件下可近似地看作理想的電压源。实际的電源可以用壹种理想電压源和壹种小電阻串联的模型来表达．當電压源中有電流流過時,必然在内阻上产生電压降,因此，实际電压源的端電压U可表达為：U=E-IR0

+-E+-ER03二、電流源理想電流源具有两個基本性质：〈1〉它的電流是定值，或是壹定的時间函数。〈2〉它的端電压不是由電流源自身决定，而是由与它相接的外電路来确定。理想的電流源并不存在，但有些实际電源在壹定条件下可近似地看作理想的電流源。如晶体三极管。晶体三极管共基极连接，當UBC在壹定范围内变化時，集電极電流IC近乎恒值，可将其视為理想電流源。实际的電源可以用壹种理想電流源和壹种電阻并联的模型来表达。ISIRIISU理想電流源ISIR0I’RIU00实际電流源IS4三、電源的等效变换假如两种電源的参数满足：R0=R0’E/R0=Is则電压源与電流源可以互相转换，而對外電路不发生任何影响。見图5试验内容、环节壹、测定直流稳压電源的伏安特性1、壹般状况下，晶体稳压電源内阻遠不不小于负载電阻，可将其视為理想電压源。如好线路，启動晶体稳压電源，调整输出電压U0等于10伏，调整可变電阻RL,测量的输出電压。I(mA)01020304050U(V)晶体管稳压源mAVR=200欧RLUU0理想電压源试验電路62、将壹种51欧電阻与稳压電源串联，构成壹种实际電压源，如图。接好電路，启動電源，调整输出電压U0為10伏。变化電阻RL数值，测量對应的输出電压U。I(mA)04080120150U(V)晶体管稳压源R0=51欧U0VmAIU实际電压源试验電路7二、测试電流源的伏安特性1、理想電流源的伏安特性如图连接好電路。RL=0,接通電源，调整電位器，使IC=10mA。调整RL，测定對应的電流I.IsmARL等效電路I(mA)01020304050U(V)82、实际電流源的伏安特性如图接好電路。RL=0,接通電源，调整電位器，使IC=10mA。這時對于RL而言，前面所接的含源二端网络相称Is=10mA内阻R0=510欧的实际電流源。调整RL，测定對应的電流I.mA510欧RLIs等效電路RL(欧)1003005007009001000I(mA)测量值I(mA)计算值误差%93、電源的等效变换用電压源——串联壹种電阻的模型，替代電流源——并联電阻模型。本试验中，E=IR0=10mA×510Ώ=5.1V，對应的電压源電路如图2。调整RL,测量對应的電流值。RL(欧)1003005007009001000I(mA)测量值I(mA)计算值误差%10试验设备、仪器晶体管稳压電源壹台试验電路板壹块直流毫安表壹只萬用表壹只思索題1、電压源和電流源等效变换的条件是什么？所谓‘等效’是對谁而言？2、理想電流源和理想電压源能否進行等效变换？為何？3、阐明電压源和電流源的特性，其输出与否在任何负载下能保持恒值？

答案11拓展内容研究電源等效变换的条件是措施壹：用電压源——串联壹种電阻的模型，替代電流源——并联電阻模型。E=IR0=10mA×510Ώ=5.1V，對应的電压源電路如图2。调整RL,测量對应的電流值。措施二：内阻R0為標称值，也許与实际值有出入。因此，先用萬用表测出R0的实际值，再用措施壹的环节计算E。對应的電压源電路如图2。调整RL,测量對应的電流值。措施三：测量实际電流源的開路输出電压Uab，令電压源的開路電压即E=Uab。對应的電压源電路如图2。调整RL,测量對应的電流值。措施四：调整電路中恒压源E，令图2中電流表、萬用表的讀数图1的数值相等，记录E之值，验证等效变换条件的對的性。12试验汇报规定1．

根据试验数据表格绘出電源的五条外特性曲线；2．從试验成果，验证電源等效变换的条件；3．回答思索題。13谢谢14晶体管稳压電源15直流電流表的使用（1）应将直流電流表串联在待测電流的支路中；（2）接线時，必须使電流從電流表的“+”端流入，“-”端流出，不得反接；（3）根据被测電流的大小，选择合适的電流表量限，测量中尽量使指针偏转在；2/3量限以上。16直流電压表的使用（1）应将直流電压表并接在待测電压的两端；（2）電压表的接线，壹般使用表笔，把紅表笔接至電压表的“+”端，黑表笔接至電压表的“-”端，测量時将紅表笔接至被测電压的正极，黑表笔接至负极；（3）根据被测電压的大小，选择合适的電压表量程，测量中尽量使指针偏转在2/3量程以上。17電路板18電阻箱19思索題的参照答案1、電压源和電流源等效变换的条件是什么？所谓‘等效’是對谁而言？答：R0=R0’E/R0=Is其中，R0、R0’為電压源内阻和電流源内阻。所谓等效是對外電路而言的。2、理想電流源和理想電压源能否進行等效变换？為何？答：不能。由于理想電压源的内阻為0，运用等效变换条