實(shí)驗(yàn)一 電壓源與電流源的等效變換

實(shí)驗(yàn)一 電壓源與電流源的等效變換學(xué)號：132021520 姓名：XXX 班級：13通信X班指導(dǎo)老師：X老師 實(shí)驗(yàn)組號：5實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：1實(shí)203 實(shí)驗(yàn)日期：2014年5月18日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?掌握電源外特性的測試方法；2驗(yàn)證電壓源與電流源等效變換的條件。二、實(shí)驗(yàn)儀器： 一、 可調(diào)直流穩(wěn)壓電源 1臺 二、 直流恒流源 1臺 三、 直流數(shù)字電壓表 1只 四、 直流數(shù)字毫安表 1只 五、 電阻器 1個三、實(shí)驗(yàn)原理： 1、一個直流穩(wěn)壓電源在一定的電流范圍內(nèi)，具有很小的內(nèi)阻，故在實(shí)用中，常將它視為一個理想的電壓源，即其輸出電壓不隨負(fù)載電流而變，其外特性，即其伏安特性U=f(I)是一條平行于I軸的直線。一個恒流源在使用中，在一定的電壓范圍內(nèi)，可視為一個理想的電流源，即其輸出電流不隨負(fù)載的改變而改變。2一個實(shí)際的電壓源（或電流源），其端電壓（或輸出電壓）不可能不隨負(fù)載而變，因它具有一定的內(nèi)組值。故在實(shí)驗(yàn)中，用一個小阻值的電阻（或大電阻）與穩(wěn)壓源（或恒流源）相串聯(lián)（或并聯(lián)）來模擬一個電壓源（或電流源）的情況。3一個實(shí)際的電源，就其外部特性而言，既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與一個電導(dǎo)gO相并聯(lián)的組合來表示，若它們向同樣大小的負(fù)載供出同樣大小的電流和端電壓，則稱這兩個電源是等效的，即具有相同的外特性。一個電壓源與一個電流源等效變換條件為 gO=或 RO=如下圖6-1所示：四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1測定電壓源的外特性（1）按圖6-2（a）接線，ES為+6V直流穩(wěn)壓電源，調(diào)節(jié)R，令其阻值由大至小變化，記錄兩表的讀數(shù)圖6-2（a） 圖6-2（b）表1R()200300500800100015002000U(V)6.016.016.006.006.006.006.006.00I(mA)29.3419.6011.967.516.004.023.010 （2）按圖6-2（b）接線，虛線框可模擬為一個實(shí)際的電壓源，調(diào)節(jié)R阻值，記錄兩表讀數(shù)。表2R()200300500800100015002000U(V)4.795.125.445.645.705.805.806.00I(mA)23.5117.1210.907.075.763.902.940 2測定電流源的外特性 按圖6-3接線，Is為直流恒流源，視為理想電流源，調(diào)節(jié)其輸出為50mA，令R0分別為1K和，調(diào)節(jié)R阻值，記錄這兩種情況下的電壓表和電流表的讀數(shù)。50mAI SmAR0RV圖6-3表3R01KR()200300500800100015002000U(V)8.7311.9017.2122.8725.2326.2926.8828.75I(mA)42.4039.2233.9028.2025.1517.4213.330.00表4R0R()200300500800100015002000U(V)10.5615.3725.5228.1429.1130.5831.4436.20I(mA)51.2051.2050.6034.8029.1320.3315.620.003測定電源等效變換的條件按圖6-4線路接線，首先讀取圖6-4（a）線路兩表的讀數(shù)，然后調(diào)節(jié)圖6-4（b）中電壓源Es，另兩表的讀數(shù)與圖6-4（a）中的數(shù)值相等，記錄Is之值，驗(yàn)證等效變換條件的正確性。EsmA200VR 51I SmA200VR 5150mA圖6-4（a） 圖6-4（b）五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)六、思考題1、分析理想電壓源和電壓源（理想電流源和電流源）輸出端發(fā)生短路（開路）情況時，對電源的影響。答：一、理想電壓源和電壓源：短路時，電壓源由于存在內(nèi)阻，影響不大；理想電壓源電流趨近于無窮大，會燒壞電表。二、理想電流表和電流表：開路時，由于電阻很大，導(dǎo)致電壓非常大，但電流表有并聯(lián)電阻，所以所受影響沒有理想電流表哪么大。 2、電壓源與電流源的外特性為