電路實驗報告電壓源和電流源的等效變換

1、裝訂線電路與模電實驗報告實驗題目：電壓源與電流源的等效變換姓名： 學號：實驗時間： 實驗地點：指導老師： 班級：一、實驗目的1. 掌握電源外特性的測試方法。2. 驗證電壓源與電流源等效變換的條件。二、實驗原理 1. 一個直流穩(wěn)壓電源在一定的電流范圍內(nèi)，其內(nèi)阻很小。故在實用中，常將它視為一個理想的電壓源，即認為輸出電壓不隨負載電流而變，其伏安特性Vf(I)是一條平行于I軸的直線。同樣，一個實際的恒流源在實用中，在一定的電壓范圍內(nèi)，可視為一個理想的電流源。2. 一個實際的電壓源（或電流源），其端電壓（或輸出電流）不可能不隨負載而變，因它具有一定的內(nèi)阻值。故在實驗中，用一個小阻值的電阻與穩(wěn)壓源相串聯(lián)

2、來摸擬一個實際的電壓源，用一個大電阻與恒流源并聯(lián)來模擬實際的電流源。3. 一個實際的電源，就其外部特性而言，即可以看成是一個電壓源，又可以看成是一個電流源。若視為電壓源，則可用一個理想的電壓源ES與一個電阻R0相串聯(lián)的組合來表示；若視為電流源，則可用一個理想電流源IS與一電導g0相并聯(lián)的組合來表示。若它們能向同樣的負載提供出同樣大小的電流和端電壓，則稱這兩個電源是等效的，它們具有相同的外特性。一個電壓源與一個電流源等效變換的條件為:圖31 電壓源與電流源的等效變換三、實驗內(nèi)容1. 測定直流穩(wěn)壓電源與電壓源的外特性(1) 按圖32接線，US為6V直流穩(wěn)壓電源，R1=200，R2=470。調(diào)節(jié)R2

3、，令其阻值由大至小變化，記錄兩表的讀數(shù)于表31。圖32 直流穩(wěn)壓電源的外特性測量R25004003002001000UI表31 直流穩(wěn)壓電源的外特性測量數(shù)據(jù)電流單位： 電壓單位： 電阻單位：(2) 按圖33接線，虛線框可模擬為一個實際的電壓源，調(diào)節(jié)電位器R2，令其阻值由大至小變化，記錄兩表的數(shù)據(jù)于32。圖33 實際的電壓源的外特性測量裝訂線表32 實際的電壓源的外特性測量數(shù)據(jù)R25004003002001000UI電流單位： 電壓單位： 電阻單位：2. 測定電流源的外特性按圖34接線，IS為直流恒流源，調(diào)節(jié)其輸出為10mA，令RS分別為1K和，（即接入或斷開），調(diào)節(jié)電位器RL（從0至470），

4、測出這兩種情況下的電壓表和電流表的讀數(shù),記錄實驗數(shù)據(jù)于表33和表34。圖34 電流源的外特性測量表33 電流源內(nèi)阻RS=時的外特性RL（）0100200300400500IS（mA）U（V）表34 電流源內(nèi)阻RS= 1K時的外特性RL（）0100200300400500IS（mA）U(V)3. 測定電源等效變換的條件裝訂線首先按圖35a線路接線，讀取其中兩表的讀數(shù)。然后按圖3-5b線路接線，調(diào)節(jié)其中恒流源IS（取RSRS），直至兩表的讀數(shù)與左邊線路的數(shù)值相等，記錄IS等數(shù)值于表35，驗證電源等效變換條件的正確性。圖35a 圖35b電壓源供電時U（V）電壓源供電時I（mA）保持U、I不變所需的電流源IS(mA)表35 電壓源與電流源等效條件的驗證四、實驗設備序號名 稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1直流可調(diào)穩(wěn)壓電源030V/1A1實驗臺自配2直流可調(diào)恒流源電源0200mA1實驗臺自配3直流數(shù)字電壓表0200V1實驗臺自配4直流數(shù)字毫安表0200mA1實驗臺自配5電阻器1K等若干DGJ-056可調(diào)電阻箱099999.91DGJ-05五、注意事項1. 實驗中使用的恒壓源的輸出需要在負載開路時實際測出，恒流源的輸出也同樣需在負載短路時把數(shù)據(jù)測出。注意恒流源負載電壓不可超過20伏，負載更不可開