电压源和电流源的等效变换

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1、上海荣育教学设备有限公司电压源和电流源的等效变换实验一、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(I)是一条平行于I轴的直线。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。即其输出电流不随负载改变而变。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

2、电阻（或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或并联）来摸拟一个实际的电压源（或电流源）。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相并联的组合来表示。如果这两种电源能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的条件为：Is＝Us／Ro，go＝1/Ro或Us＝IsRo，Ro＝1/go。如图1所示。图1四、实验内容1

3、、测定电压源的外特性（1）按图2接线，图中电阻R1=200Ω、电位器Rw=500Ω，取自电路原理实验箱单元11，Us为＋6V直流稳压电源，视为理想电压源。调节Rw，令其阻值由大至小变化（从∞至200Ω），记录两表的读数到附表1。（2）按图3接线，图中电阻Rs=200Ω、电位器Rw=500Ω，取自电路原理实验箱单元11，虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节Rw，令其阻值由大至小变化（从∞至200Ω），记录两表的读数到附表2。网址：网址：http://www.tvetlab.com/http://www.tvetlab.com.cnhttp://www.t

4、vetlab.cn/上海荣育教学设备有限公司图2图3　2、测定电流源的外特性按图4接线，Is为直流恒流源，视为理想电流源。调节其输出为10mA，令Ro分别为1KΩ和∞（即接入和断开），调节电位器Rw（从0至470Ω），测出这两种情况下的电压表和电流表的读数。自拟数据表格，记录实验数据。3.测定电源等效变换的条件先按图5（a）线路接线，记录线路中两表的读数。然后按图5(b)接线。调节线路中恒流源的输出电流IS，使两表的读数与图5(a)的数值相等，记录Is之值，验证等效变换条件的正确性。图4图5五、实验注意事项　　1、在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的

5、电压值，测电流源外特性时，不要忘记测短路时的电流值，注意恒流源负载电压不要超过12伏，负载不要开路。2、换接线路时，必须关闭电源开关。3、直流仪表的接入应注意极性与量程。六、预习思考题　　1.通常直流稳压电源的输出端不允许短路，直流恒流源的输出端不允许开路，为什么？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在任何负载下是否保持恒值？七、实验报告网址：网址：http://www.tvetlab.com/http://www.tvetlab.com.cnhttp://www.tvetlab.cn/上海荣育教学设备有限公司　　1、根

6、据实验数据绘出电源的四条外特性曲线，并总结、归纳各类电源的特性。2、从实验结果，验证电源等效变换的条件。序号名　称　型　号技术特性及说明数量备注1电路原理箱或板1自行开发研制2稳压源0~24V13直流电流源0~30mA14直流电流表0~30mA1自备5直流电压表0~30V16电流表专用线一端耳机插头、一端2号镀金插头262号实验导线二端2号镀金插头n网址：网址：http://www.tvetlab.com/http://www.tvetlab.com.cnhttp://www.tvetlab.cn/