实验一-电压源与电流源的等效变换

实验一-电压源与电流源的等效变换

实验一电压源与电流源的等效变换

学号：132021520 姓名：XXX 班级：13通信X班

指导老师：X老师实验组号：5

实验地点：1实203 实验日期：2014年5月18日

一、实验目的和要求：

1．掌握电源外特性的测试方法；

2．验证电压源与电流源等效变换的条件。

二、实验仪器：

一、可调直流稳压电源1台

二、直流恒流源1台

三、直流数字电压表1只

四、直流数字毫安表1只

五、电阻器1个

三、实验原理：

1、一个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，即其伏安特性U=f(I)是一条平行于I轴的直线。

一个恒流源在使用中，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的改变而改变。

2．一个实际的电压源（或电流源），其端电压（或输出电压）不可能不随负载而变，因它具有一定的内组值。故在实验中，用一个小阻值的电阻（或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或并联）来模拟一个电压源（或电流源）的情况。

3．一个实际的电源，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ES 与一个电导g O 相并联的组合来表示，若它们向同样大小的负载供出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

o R Es Is = g O =Ro 1 或

g Is Es =

R O =g01

如下图6-1所示：

四、实验内容：

1．测定电压源的外特性

（1）按图6-2（a）接线，E S为+6V直流稳压电源，调节R，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数

图6-2（a）图

6-2（b）

表1

R(Ω) 200 300 500 800 100

150

200

∞

U(V) 6.01 6.01 6.00 6.0 6.00 6.00 6.00 6.0

（2）按图6-2（b）接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源，调节R阻值，记录两表读数。

表2

2．测定电流源的外特性

按图6-3接线，Is为直流恒流源，视为理想电流源，调节其输出为50mA，令R0分别为1K Ω和∞，调节R阻值，记录这两种情况下的电压表和电流表的读数。

图6-3

表3

R0＝1KΩ

表4

R0＝∞

3．测定电源等效变换的条件

按图6-4线路接线，首先读取图6-4（a）线路两表的读数，然后调节图6-4（b）中电压源Es，另两表的读数与图6-4（a）中的数值相等，记录Is之值，验证等效变换条件的正确性。

图6-4（a）图

6-4（b）

五、实验总结

……………………………

六、思考题

1、分析理想电压源和电压源（理想电流源

和电流源）输出端发生短路（开路）情况时，对

电源的影响。

答：一、理想电压源和电压源：短路时，电

压源由于存在内阻，影响不大；理想电压源电流

趋近于无穷大，会烧坏电表。

二、理想电流表和电流表：开路时，由

于电阻很大，导致电压非常大，但电流表有并联电阻，所以所受影响没有理想电流表哪么大。

2、电压源与电流源的外特性为什么呈下降变化趋势，稳压源和恒流源的输出是否在任何负载下保持恒值？

答：因为电压源与电流源都有串联或并联电阻。稳压源和恒流源的输出不是在任何负载下都保持恒值，比如：………….