实验六电压源与电流源的等效变换.docx

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1、实验六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。一个实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。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.

2、 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g。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，如图所示。+IR1Is=Us/Ro,go=1/Ro或US=1RO,Ro=Vgoo图6-1三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1可谓直流稳压电源030V1DG042可调直流恒流源O-SOOmA1DG043直流数字电压表0-200

3、V1D314直流数字毫安表0-200mA1D315电阻器120Q,200DG09300Q,IK6可调电阻箱0-99999.91DG097实验线路DG05四、实验内容1 .测定直流稳压电源与实际电压源的外特性按图82接线。US为+12V直流稳压电源(将Ro短接)。调节R2,令其阻值由大至小变化，记录两表的读数。图6-2图6-3U(V)I(mA)(2)按图8-3接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节R2,令其阻值由大至小变化，记录两表的读数。U(V)I(mA)2 .测定电流源的外特性按图64接线，IS为直流恒流源，调节其输出为IomA,令R。分别为IKQ和8(即接入和断开)，调节电位器R1(从

4、0至IKa),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图64先按图6-5(a)线路接线，记录线路中两表的读数。然后利用图65(a)中右侧的元件和仪表，按图65(b)接线。调节恒流源的输出电流Is,使两表的读数与65(a)时的数值相等，记录IS之值，验证等效变换条件的正确性。图6-5五、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20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1 .根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。3 .心得体会及其他。