1电压源与电流源的等效变换
电压源与电流源的等效变换实验报告 -回复
很高兴收到您的指定主题。
我将尽力撰写一篇高质量的文章,确保深度和广度兼具,以便让您更深入地理解这个主题。
【电压源与电流源的等效变换实验报告】1. 实验目的本实验旨在通过实际操作,研究电压源和电流源之间的等效变换关系,并通过实验结果对等效电阻和等效电压进行检验。
通过对实验数据的分析,探讨电压源与电流源在电路中的应用和特性。
2. 实验原理电压源和电流源在电路中是两种常见的电源模型。
电压源的特点是其输出电压保持不变,而电流源的特点是其输出电流保持不变。
两者之间可以通过等效变换进行转换,即电压源可以转换为等效电流源,电流源也可以转换为等效电压源。
在研究电路特性和分析电路中的复杂问题时,对电压源与电流源的等效变换具有重要的意义。
3. 实验装置(1)直流稳压电源(2)电压表(3)电流表(4)可变电阻(5)导线等4. 实验步骤(1)连接电路,按照实验要求选取电压源和电流源的不同组合。
(2)通过改变电路中的可变电阻,测量不同电压和电流下的电路特性参数。
(3)记录实验数据,并进行分析处理。
(4)根据实验数据,进行等效变换计算。
(5)对实验结果进行总结和讨论。
5. 实验数据与结果分析通过实验测量和数据处理,得出了电压源和电流源的等效变换关系,并对等效电阻和等效电压进行了计算和验证。
通过对实验数据的分析,得出了电压源与电流源在电路中的应用特点和实际意义,从而更深入地理解了这一主题。
6. 个人观点和理解在本次实验中,我深刻地认识到了电压源与电流源之间的等效变换关系,并进一步理解了其在电路分析和应用中的重要性。
我认为,掌握电压源和电流源的等效变换关系,对于理解电路原理、解决电路问题具有重要的意义,对于提高电路分析和设计的能力也至关重要。
在本篇文章中,我以深入浅出的方式介绍了电压源与电流源的等效变换实验报告,从实验目的、原理、装置、步骤、实验数据与结果分析等方面进行了详细的论述。
通过这篇文章的阅读,希望您能对这一主题有更全面、深刻和灵活的理解。
电压源与电流源的等效变换原则汇总
– 电流源 0
E IS Ro I
E IS Ro I
对外电路来说, 电压源和电流源可以互相等效
I + E R0 电压源 由图a: U = E- IR0 E = ISR0 等效变换条件:
I RL IS R0 U R0
–
+ U –
+
U – RL
电流源
由图b: U = ISR0 – IR0
E IS R0
电路基础
电压源与电流源的等效变换原则
电压源 I
+ E _ + U _
无内阻的电压源即是理想电压源 RL
输出电压恒定, 即U≡E 输出电流由外电路RL 而定
有内阻的电压源即是实际电压源 RL
u
UL
i
伏安特性
I + E + U
输出电压
U = E – I Ro
UL
u
R0
–
பைடு நூலகம்
不再恒定! 伏安特性 若 R0<< RL ,U E ,可近似认为是理想电压源。
i
电流源
无内阻的电流源即理想电流源 输出电流恒定
输出电压由外电路RL决定
u
U L I s RL
UL
Is 伏安特性
UL
i
u
i
有内阻的电流源即实际电流源 输出电压和电流均 随RL而定
伏安特性
电压源与电流源的等效变换
实际电压源与实际电流源的端口处具有相同的伏安特性: I U + + Uo=E E RL U R0 – 0 电压源 I U Uo=E U + R0 U IS R0 RL
电压源和电流源的等效变换实验误差分析
电压源和电流源的等效变换实验误差分析
电压源和电流源在电路中起到的作用是不同的。
电压源提供电压,电流源提供电流。
然而,在某些情况下,需要将电压源转换为等效的电流源,或将电流源转换为等效的电压源。
这种等效变换的误差分析需要考虑以下因素:
1. 内阻的影响
电压源有一个内部电阻,电流源有一个内部电压。
在进行等效变换时,内阻会影响等效电流或等效电压的大小。
如果内阻很小,误差就会很小。
如果内阻很大,则误差就会很大。
2. 实际电源的精度
实际电源的精度也会影响等效变换的误差。
一般来说,电源的精度越高,误差越小。
但是,高精度的电源也比低精度的电源更昂贵。
3. 测量仪器的精度
在测量等效电流或等效电压时,使用的测量仪器的精度也会影响误差。
一般来说,精度更高的测量仪器会产生更小的误差。
4. 电路的负载
最后,电路的负载也会影响等效变换的误差。
如果负载变化很大,等效变换的误差也会很大。
因此,需要在变换之前确定负载的范围,以便确定误差的大小。
总的来说,电压源和电流源的等效变换会产生误差,这个误差大小会受到所使用的电源的精度和内部电阻,所使用的测量仪器精度和电路负载的影响。
为减小误差,需要在实验过程中尽可能精确地测量和计算。
第3讲 电压源、电流源及其等效变换
20 (5 2) 2
30
1.2.3 电压源及电流源的等效互换 举例:现有一理想电压源 U s 4V
一理想电流源 Is 8A 电阻 Rs 0.5
• 如用电压源串电阻带一负载
U Us Rs I 4 0.5I
即输出给负载的U与I关系为 • 如用电流源并电阻带同一负载
电流源
I
a
Uab R0
b
U S Is R0
• 注意
(1) “等效”是指“对外”等效(等效前后对外伏-安特性一致)
,
对内不等a效。 I
a
I
R0 +
Uab RL
Is
- US b
R0
Uab RL
b
例如:RL 时
对内不等效
R0中不消耗能量 R0'中则消耗能量
对外等效
U ab U S I 0
US
-
I
a
IS
Uab
b
b
IS
US R0
US 0
(不存在)
(4) 该等效变换可推广到含源支路。即恒压源串电阻和恒电流 源并电阻两者之间均可等效变换。Ro 不一定是电源内阻。
例. 已知:
2
求 :i ? 解:
2
+
6V
-
6
2
2
i
7
2
32 6 2 2
i 7
+ +
2 4V i
则 U Rs I Rs Rs Is I
U Rs Is Rs I 4 0.5I
即输出给负载的 U与I关系为
I
+
Us
电压源电流源等效变换
电压源电流源等效变换一、引言电压源和电流源是电路中常见的两种基本元件,它们在电路分析和设计中起着重要的作用。
在电路分析中,有时需要将电压源转化为电流源,或者将电流源转化为电压源,以便于更好地理解和分析电路的特性。
这种转化称为电压源电流源等效变换。
二、电压源电流源的基本概念2.1 电压源电压源是一个能够提供稳定电压输出的元件,它的输出电压保持不变,不受电路负载的影响。
电压源的符号为一个短杠和一个长杠,表示正极和负极。
2.2 电流源电流源是一个能够提供稳定电流输出的元件,它的输出电流保持不变,不受电路负载的影响。
电流源的符号为一个圆圈和一个箭头,表示电流的流向。
三、电压源电流源的等效变换3.1 电压源到电流源的转换将电压源转换为电流源的方法是将一个电阻与电压源串联,使得电阻的电流与电压源的电压成正比。
这样,可以通过改变电阻的阻值来改变电流源的输出电流。
3.2 电流源到电压源的转换将电流源转换为电压源的方法是将一个电阻与电流源并联,使得电阻两端的电压与电流源的电流成正比。
这样,可以通过改变电阻的阻值来改变电压源的输出电压。
四、电压源电流源等效变换的应用4.1 电路分析在电路分析中,有时需要将复杂的电路转化为简化的等效电路,以便于更好地理解和分析电路的特性。
电压源电流源等效变换提供了一种将电路中的电压源和电流源进行转化的方法,能够简化电路分析的过程。
4.2 电路设计在电路设计中,有时需要根据特定的要求选择合适的电压源或电流源。
电压源电流源等效变换可以帮助设计师将电路中的电压源和电流源进行转化,从而满足设计要求。
五、总结电压源电流源等效变换是电路分析和设计中常用的方法之一,它可以将电路中的电压源和电流源进行转化,以便于更好地理解和分析电路的特性。
通过电压源电流源等效变换,可以简化电路分析的过程,满足电路设计的要求。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的等效变换方法,并注意电路参数的变化。
电压源和电流源的等效变换
1.5电压源和电流源的等效变换实际使用的电源,按其外特性,可分为电压源和电流源。
当一个电压源和一个电流源能够为同一个负载提供相同的电压、电流和功率时,这两个电源对该负载来说是等效的,可以互相置换,这种置换称为等效变换。
下面来讨论电压源和电流源的等效变换。
1.5.1 电压源在电路分析课程中,将能够向外电路提供电压的器件称为电压源。
如,电池,发电机等均是电压源。
在物理学中,电池表示成电动势E和内阻R相串联的电路模型,电池是一个典型的电压源,所以,电压源也可表示成电动势和内阻相串联的电路模型。
为了利用KVL的方便,对电压源特性进行标定时,通常不使用电动势E,而改用电压源所能输出的恒压值US,如图1-30(a)所示虚线框内部的电路。
图中电压源旁的箭头为US的参考方向。
注意: US 和E是不同性质的两个物理量,US是描述电压源所能输出的恒值电压,该值的大小与E相等,设定的参考方向与E相反。
当电压源与负载电阻RL相连时,根据KVL可得描述电压源外特性的函数式。
描述理想化电压源外特性的函数式是(1-57)由式1-57可见,理想化电压源的外特性曲线是直线,如图1-30(b)所示,图1-30(b)又称为电压源伏(U)-安(A)特性曲线。
图1-30(b)纵轴上的点,为电压源输出电流等于0的情况,相当于电压源处在开路的状态下。
当电压源开路时,电压源的输出电压U就等于US ,所以,US的值等于电压源的开路电压。
图1=30(b)横轴上的点,为电压源输出电压等于0的情况,相当于电压源处在短路的状态下(实际上这是不允许的),电压源输出电流为IS ,所以,IS称为短路电流。
计算短路电流的表达式为(1-58)U=f(I)曲线的斜率为R0,R越小,斜率越小,直线越平坦。
当R=0时,电源外特性曲线是一条平行与I轴的直线。
具有这种外特性曲线的电压源输出电压保持恒定值US,这种电压源称为理想电压源,简称恒压源。
将图1-30(a)虚线框内部电路的电阻R去掉,剩下的电路就是恒压源电路的模型。
电路实验报告-电压源和电流源的等效变换-207022
《电路与模电》实验报告实验题目:电压源与电流源的等效变换姓名: 学号: 实验时间: 实验地点: 指导老师: 班级:一、实验目的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、实验原理1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内,其内阻很小。
故在实用中,常将它视为一个理想的电压源,即认为输出电压不随负载电流而变,其伏安特性V =f(I)是一条平行于I 轴的直线。
同样,一个实际的恒流源在实用中,在一定的电压范围内,可视为一个理想的电流源。
2. 一个实际的电压源(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,用一个小阻值的电阻与稳压源相串联来摸拟一个实际的电压源,用一个大电阻与恒流源并联来模拟实际的电流源。
3. 一个实际的电源,就其外部特性而言,即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E S 与一个电阻R 0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I S 与一电导g 0相并联的组合来表示。
若它们能向同样的负载提供出同样大小的电流和端电压,则称这两个电源是等效的,它们具有相同的外特性。
一个电压源与一个电流源等效变换的条件为:图3-1 电压源与电流源的等效变换000001,,1,g R R I U R g R U I S S SS ====或IR LLI S =U S /R 0,g 0=1/R 0U S =I S R 0,R 0=1/g 0装订线三、实验内容1. 测定直流稳压电源与电压源的外特性(1) 按图3-2接线,U S 为+6V 直流稳压电源,R 1=200Ω,R 2=470Ω。
调节R 2,令其阻值由大至小变化,记录两表的读数于表3-1。
图3-2 直流稳压电源的外特性测量表3-1 直流稳压电源的外特性测量数据电流单位: 电压单位: 电阻单位:Ω(2) 按图3-3接线,虚线框可模拟为一个实际的电压源,调节电位器R 2,令其阻值由大至小变化,记录两表的数据于3-2。
电压源与电流源的等效变换原则.
–
电压源
I U+
0
U Uo=E
IS
R0
R0 U
RL
–
0
电流源
对外电路来说, 电压源和电流源可以互相等效
IS
E Ro
I
E IS Ro I
I
+
E
+
– R0
U
RL
–
I
U+
IS
R0
R0 U
RL
–
电压源
电流源
由图a: U = E- IR0
等效变换条件:
E– IR0
电流源
无内阻的电流源即理想电流源
输出电流恒定
U L I s RL
输出电压由外电路RL决定
u
UL
Is i 伏安特性
有内阻的电流源即实际电流源 输出电压和电流均 随RL而定
u UL
伏安特性 i
电压源与电流源的等效变换
实际电压源与实际电流源I 的端口处具有相同的伏安特性:
+
U
E-
+
U
RL
Uo=E
R0
电路基础
电压源与电流源的等效变换原则
+ E_
+ ER0
电I 压源
+ U _
无内阻的电压源即是理想电压源
RL 输出电压恒定, 即U≡E 输出电流由外电路RL 而定
u UL
i
伏安特性
I + U –
有内阻的电压源即是实际电压源
输出电压
RL
U = E – IRo
不再恒定!
u UL
i
伏安特性
若 R0<< RL ,U E ,可近似认为是理想电压源。
简述电压源与电流源的等效变换方法
电压源与电流源是电路中常见的两种基本元件,它们分别以恒定的电压和恒定的电流来驱动电路。
在电路分析和设计中,经常需要将电压源转换为等效的电流源,或将电流源转换为等效的电压源,以便更方便地进行电路分析和计算。
下面将分别介绍电压源与电流源的等效变换方法。
一、将电压源转换为等效的电流源1. 理论基础电压源的等效电流源转换是基于欧姆定律进行的。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻,即I=V/R。
我们可以将电压源转换为等效的电流源,通过在电压源的正负端并联一个等效电阻,使得该电阻上的电流等于电压源的电压除以电阻值。
2. 转换公式电压源转换为等效电流源的公式为:I=V/R,其中I为等效电流源的输出电流,V为电压源的电压,R为等效电流源的电阻。
3. 举例说明假设有一个5V的电压源,需要将其转换为等效的电流源。
如果我们希望等效电流源的输出电流为1A,那么根据公式I=V/R,可得等效电阻R=V/I=5Ω。
我们可以在电压源的正负端并联一个5Ω的电阻,即可将电压源转换为等效的电流源。
二、将电流源转换为等效的电压源1. 理论基础电流源的等效电压源转换同样是基于欧姆定律进行的。
根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻,即V=IR。
我们可以将电流源转换为等效的电压源,通过在电流源的两端串联一个等效电压源,使得该电压等于电流源的电流乘以电阻值。
2. 转换公式电流源转换为等效电压源的公式为:V=IR,其中V为等效电压源的输出电压,I为电流源的电流,R为等效电压源的电阻。
3. 举例说明假设有一个2A的电流源,需要将其转换为等效的电压源。
如果我们希望等效电压源的输出电压为10V,那么根据公式V=IR,可得等效电阻R=V/I=5Ω。
我们可以在电流源的两端串联一个10V的电压源,并在其正负端串联一个5Ω的电阻,即可将电流源转换为等效的电压源。
电压源与电流源的等效变换方法可以在电路分析和设计中起到重要的作用。
通过合理应用这些方法,可以使得电路分析更加简便和直观,为电路设计提供重要的参考依据。
电路实验报告-电压源和电流源的等效变换-20170221
《电路与模电》实验报告实验题目:电压源与电流源的等效变换姓名: 学号: 实验时间: 实验地点: 指导老师: 班级:一、实验目的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、实验原理1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内,其内阻很小。
故在实用中,常将它视为一个理想的电压源,即认为输出电压不随负载电流而变,其伏安特性V =f(I)是一条平行于I 轴的直线。
同样,一个实际的恒流源在实用中,在一定的电压范围内,可视为一个理想的电流源。
2. 一个实际的电压源(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,用一个小阻值的电阻与稳压源相串联来摸拟一个实际的电压源,用一个大电阻与恒流源并联来模拟实际的电流源。
3. 一个实际的电源,就其外部特性而言,即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E S 与一个电阻R 0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I S 与一电导g 0相并联的组合来表示。
若它们能向同样的负载提供出同样大小的电流和端电压,则称这两个电源是等效的,它们具有相同的外特性。
一个电压源与一个电流源等效变换的条件为:图3-1 电压源与电流源的等效变换000001,,1,g R R I U R g R U I S S SS ====或IR LLI S =U S /R 0,g 0=1/R 0U S =I S R 0,R 0=1/g 0装订线三、实验内容1. 测定直流稳压电源与电压源的外特性(1) 按图3-2接线,U S 为+6V 直流稳压电源,R 1=200Ω,R 2=470Ω。
调节R 2,令其阻值由大至小变化,记录两表的读数于表3-1。
图3-2 直流稳压电源的外特性测量表3-1 直流稳压电源的外特性测量数据电流单位: 电压单位: 电阻单位:Ω(2) 按图3-3接线,虚线框可模拟为一个实际的电压源,调节电位器R 2,令其阻值由大至小变化,记录两表的数据于3-2。
(完整版)电流源与电压源的等效变换
第十五周(第 1、2 讲)课题电流源与电压源的等效变换课型新授课教学目标掌握电压源电流源之间的等效变换方法,理解两种电源模型的特性。
教学重点电压源和电流源之间的等效变换方法。
教学难点电压源和电流源之间的等效变换方法。
教学手段使用多媒体演示平台【教学过程】:导入新课:电路中的电能都是由电源来提供的,对负载来说,电源是电压的提供者,也可以看成是电流的提供者。
讲授新课:一、电压源为电路提供一定电压的电源可以用电压源来表征1、理想电压源(恒压源):电源内阻为零,并能提供一个恒定不变的电压。
所以也称恒压源。
如图1-a所示。
2、恒压源的两个特点:(1)提供给负载的电压恒定不变;(2)提供给负载的电流可任意。
3、实际电压源:可以用一个电阻(相当于内阻)与一个理想的电压源串联来等效。
它提供的端电压受负载影响。
如图1-b虚线框内所示。
图 1二、电流源为电路提供一定电流的电源可用电流源来表征。
1、理想电流源(恒流源):电源的内阻为无穷大,并能提供一个恒定不变的电源。
所以也称为恒流源。
如图2-a所示。
2、恒流源的两个特点:(1)提供给负载的电流是恒定不变的;(2)提供给负载的电压是任意的。
3、实际电流源:实际上电源的内阻不可能为无穷大,可以把理想电流源与一个内阻并联的组合等效为一个电流源。
如图2-b 所示。
图 2三、两种电源模型的等效变换讨论问题:两种电源模型的等效变换的条件是什么?对外电路,只要负载上的电压与流过的电流是相等的,则两个不同的电源等效。
;;00S S S S S r I E r E r E I r r ⨯=⇐⇒===或者:(1)电压源等效为电流源:0r EI S = 0r r s =(2)电流源等效为电压源: s S r I E = s r r =0即:内阻相等,电流源的恒定电流等于电压源的短路电流:或电压源的恒定电压等于电流源的开路电压。
要注意一个理想电压源是不能等效变换为一个理想电流源的,反之也一样。
实际电流源和实际电压源的等效变换条件
实际电流源和实际电压源的等效变换条件引言:电流源和电压源是电路中常见的两种基本电子元件。
实际电流源和实际电压源是指能够在给定的条件下产生稳定电流和电压的源。
在电路设计和分析中,我们经常会遇到需要将电流源转换为电压源,或者将电压源转换为电流源的情况。
本文将介绍实际电流源和实际电压源的等效变换条件。
一、实际电流源的等效变换条件实际电流源是指其输出电流保持不变的电源。
要将实际电流源转换为实际电压源,需要满足以下条件:1. 保持输出电流不变:在等效变换中,输出电流应保持不变。
无论在原电流源还是在等效电压源中,输出电流都应为恒定值。
2. 电压响应独立于负载:等效电压源的输出电压应独立于负载的变化。
无论负载的变化如何,输出电压都应保持不变。
3. 输出电压为零:等效电压源的输出电压应为零,以保证等效电压源与原电流源之间的等效变换。
二、实际电压源的等效变换条件实际电压源是指其输出电压保持不变的电源。
要将实际电压源转换为实际电流源,需要满足以下条件:1. 保持输出电压不变:在等效变换中,输出电压应保持不变。
无论在原电压源还是在等效电流源中,输出电压都应为恒定值。
2. 电流响应独立于负载:等效电流源的输出电流应独立于负载的变化。
无论负载的变化如何,输出电流都应保持不变。
3. 输出电流为零:等效电流源的输出电流应为零,以保证等效电流源与原电压源之间的等效变换。
三、等效变换的应用举例等效变换条件的应用广泛,下面以两个具体的例子来说明:1. 将实际电流源转换为实际电压源:在需要测量电流的电路中,如果我们只有一个电压表而没有电流表,可以通过将实际电流源转换为等效电压源来实现。
通过满足上述等效变换条件,我们可以将实际电流源的输出电流转换为等效电压源的输出电压,从而使用电压表来测量电流。
2. 将实际电压源转换为实际电流源:在需要驱动负载电流的电路中,如果我们只有一个电流源而没有电压源,可以通过将实际电压源转换为等效电流源来实现。
电流源和电压源的等效变换
电流源和电压源的等效变换
电流源和电压源的等效变换是电子工程中的一项重要概念。
由电流源或电压源组成的
电路可以通过等效变换来转换,使得必要的电路性能可以实现。
电流源和电压源的等效变换是电路变换中重要的一部分,它是指把一组电路中的电流
源转换为另一组电路中的电压源或反之亦然。
等效变换是电路分析中常用的方法,由于电
流源和电压源都可以用特殊的设备来实现,因此,等效变换可以让特定的电路转换为另一
种形式的电路,以便更好地利用存在的资源实现所需功能。
根据电路中的电流源或电压源的情况,应采用相应的等效变换。
当电路中有电流源时,需要将这些电流源转换为电压源,此时可以运用并联或串联电阻的等效电路来进行等效变换。
并联电阻的等效电路将负载中存在的电流源变换为电压源,而串联电阻的等效电路则
将电压源(比如电池)中存在的电压源变换为电流源。
另外,飘线的等效电路也很常用于转换电流源和电压源。
飘线的等效电路可以用于从
并联电阻的等效电路获得电流源,也可以用于从串联电阻的等效电路获得电压源。
电压源与电流源的等效变换实验报告总结
电压源与电流源的等效变换实验报告总结电压源与电流源的等效变换实验报告总结电压源与电流源的等效变换实验报告总结篇一: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:201X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第 1 页共 4 页Is? 或 Es1 g= RR Es? 如下图6-1所示:Is1 R= g0g0四、实验内容:1(测定电压源的外特性(1)按图6-2(a)接线,ES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)(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。
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 :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围,具有很小的阻,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,在一定的电压围,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 =Ro1 或0g Is Es =R O =g01如下图6-1所示:四、实验容: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 )R(Ω) 200 300 500 800 1000 1500 2000 ∞ U(V) 6.01 6.01 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 I(mA)29.3419.6011.967.516.004.023.01(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。
电压源和电流源的等效变换
电压源与电流源等效变换的依据是对外部电路等效,即相同的负载接入后性状相同。
一个电压源与一个电流源对同一个负载如果能提供等值的电压,电流和功率,则这两个电源对此负载是等效的,换言之,即如果两个电源的外特性相同,则对任何外电路它们都是等效的。
电压源变换成电流源时,其电流的大小等于电压除于与其串联的电阻。
然后该电阻直接与电流源并联就是了。
电流源变换成电压源时,其电压的大小等于电流源电流乘于与其并联的电阻。
然后该电阻直接与电流源串联就是了。
扩展资料:
电流是电荷的定向移动形成的。
但是电荷本身无法直接看见,不象水流、车流那么直观。
由于导体有电流通过时会产生一定的效应(化学效应、热效应、磁效应),因此,教材通过小灯泡发光来判断电流的存在与否。
电阻发生变化时,在电压一定的条件下,会导致电路中的电流发生变化,引起小灯泡的亮度变化。
通过亮度的比较来比较电阻的大小。
将不可见的电阻转换为直观的亮度来反映。
实际电流源和实际电压源的等效变换条件
实际电流源和实际电压源的等效变换条件实际电流源和实际电压源是电路中常见的两种基本元件,它们在电路中起着不同的作用。
当我们需要把一个实际电流源转换为等效的实际电压源或把一个实际电压源转换为等效的实际电流源时,需要满足一定的条件。
1. 实际电流源实际电流源是指在其输出端口上提供恒定输出电流的元件。
在直流电路中,理想的电流源可以看作是内阻无穷大、输出恒定、输入功率为零的元件。
而在实际情况下,所有的电子器件都存在内阻和失真等问题,因此需要进行等效变换来简化计算。
把一个实际电流源转换为等效的实际电压源需要满足以下条件:① 等效输出端口上连接一个负载时,负载两端的终端特性曲线与原始输出端口上连接同样大小和极性方向的负载时相同;② 等效输出端口上开路时,开路端口处不产生任何功率损耗;③ 等效输出端口上短路时,短路处不产生任何功率损耗。
2. 实际电压源实际电压源是指在其输出端口上提供恒定输出电压的元件。
在直流电路中,理想的电压源可以看作是内阻为零、输出恒定、输入功率为零的元件。
而在实际情况下,所有的电子器件都存在内阻和失真等问题,因此需要进行等效变换来简化计算。
把一个实际电压源转换为等效的实际电流源需要满足以下条件:① 等效输出端口上连接一个负载时,负载两端的终端特性曲线与原始输出端口上连接同样大小和极性方向的负载时相同;② 等效输出端口上短路时,短路处不产生任何功率损耗;③ 等效输出端口上开路时,开路端口处不产生任何功率损耗。
在实际应用中,我们经常需要把一个实际电流源转换为等效的实际电压源或把一个实际电压源转换为等效的实际电流源。
这种变换可以使我们更方便地分析和计算电路。
具体方法如下:1. 把一个实际电流源转换为等效的实际电压源首先,我们需要确定该实际电流源的内阻值,即等效输出端口上连接一个负载时,负载两端的电压与负载电流之比。
然后,我们可以根据欧姆定律得到等效的实际电压源的输出电压和内阻。
2. 把一个实际电压源转换为等效的实际电流源首先,我们需要确定该实际电压源的内阻值,即等效输出端口上连接一个负载时,负载两端的电压与负载电流之比。
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实验一 电压源与电流源的等效变换
一、实验目的
1. 掌握电源外特性的测试方法;
2. 验证电压源与电流源等效变换的条件。
二、原理说明
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
理想电压源,即输出电压不随负载电流而变,其外特性,即伏安特性)(i f u =是一条平行于i 轴的直线;同理,一个恒流源在实用中,在一定的电压范围内,可视为一个理想的电流源。
2. 一个实际的电压源(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,用一个小阻值的电阻(或大阻值的电阻)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)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,则可以用一个理想电压源S E 与一个电阻O R 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s I 与一个电阻O R 相并联的组合来表示。
若它们向同样大小的负载提供出同样大小的电流和端电压,则这两个电源针对外电路而言是等效的,即具有相同的外特性。
一个电压源与一个电流源等效变换的条件为O S s R E I /=或O S S R I E =如图1-1所示:
图1-1 电压源与电流源的等效变换条件
三、实验设备
1. 电源:恒压源、恒流源
2. 负载:可调变阻器、定值电阻若干(EEL-23组件) 3. 测量仪表:直流电压表、直流毫安表
四、实验步骤
1. 测定理想电压源与实际电压源外特性 (1) 理想电压源(恒压源)(0-20V/0-200mA )
按图1-2接线,S E 为+6V 的恒压源,调节变阻器2R 令其阻值由大到小变化,记录电压表及电流表两表读数填入表1-1:
表1-1 理想电压源特性数据表格
U (V ) I (mA )
图1-2 测定理想电压源的外特性 图1-3 测定实际电压源的外特性
(2) 实际电压源(恒压源串联一内阻)(0-20V/0-200mA )
按图1-3接线,虚线框可模拟为一个实际电压源,调节变阻器2R ,令其阻值由大到小变化,读两表数据并填入表1-2:
表1-1 实际电压源特性数据表格
U (V ) I (mA )
2.测定理想电流源与实际电流源外特性(0-20V/0-20mA) 理想电流源(恒流源)和实际电流源(恒流源并联一内阻)
按图1-4接线,s I 为直流恒流源,调节其输出为5mA ,令O R 阻值分别等于∞和Ωk 1,调节变阻器2R ,测出这两种情况下的电压表及电流表读数。
填入表1-3和1-4。
图1-4 测定电流源外特性
表1-3 理想电流源特性数据表格
U(V)
I(mA)
表1-4 实际电流源特性数据表格
U(V)
I(mA)
3.验证电压源与电流源等效变换的条件(0-20V/0-200mA)
按图1-5接线,首先读取(a)图线路两表读数,然后按(b)图接线,调节(b)图中恒流源
I值,验证等效变换条件的正确性。
输出的电流值,令两表读数与(a)图时的数值相等,记录
s
(a)测电压源外特性(b)测电流源外特性
图1-5 电源的等效变换
五、实验注意事项
1.按图接线时,应先接串联,再接并联线路;
2.通电前,应将滑线变阻器置于阻值最大处,电压源电流源输出调节旋钮应置于0位;3.针对每一个实验电路图,正确选择仪表量程档;
4.直流仪表的接入应注意极性;
5.恒压源输出端不允许短路;
6.换接线路时,必须关闭电源开关,严禁带电操作。
7.注意数据的正确采集方法。
六、实验报告
1.根据实验中测得的四个表格,分别绘出理想电压源、实际电压源、理想电流源、实际电流源的V-I特性图,并总结归纳特性。
2.为什么恒压源输出端不允许短路?
3.电压源与电流源外特性为什么呈下降变化趋势?恒压源与恒流源输出在任何负载下是否保持恒定值?
4.根据实验结果总结等效变换的条件。