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文檔簡介

電壓源與電流源的等效變換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。一、實驗目的

2二、原理說明1.一個直流穩(wěn)壓電源在一定的電流范圍內,具有很小的內阻。故在實用中,常將它視為一個理想的電壓源,即其輸出電壓不隨負載電流而變。其外特性曲線,即其伏安特性曲線U=f(I)是一條平行于I軸的直線。一個恒流源在實用中,在一定的電壓范圍內,可視為一個理想的電流源,即其輸出電流不隨負載兩端的電壓(亦即負載的電阻值)而變。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,因它具有一定的內阻值。故在實驗中,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))來摸擬一個實際的電壓源(或電流源)。3.一個實際的電源,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Us與一個電阻Ro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與一電導相并聯(lián)的給合來表示。3如果有兩個電源,他們能向同樣大小的電阻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的條件為:電壓源變換為電流源:

電流源變換為電壓源:

4序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調直流穩(wěn)壓電源0~30V二路2可調直流恒流源0~500mA13指針式萬用表MF-14或其他1自備4數(shù)字式萬用表5直流電路實驗箱1HE-12A6可調電阻箱0~99999.9Ω1三、實驗設備

51.測定直流穩(wěn)壓電源(理想電壓源)的外特性Us為+12V直流穩(wěn)壓電源。RL為可調電阻箱,調節(jié)RL,令其阻值由大至小變化,記錄兩表的讀數(shù)。RL()200015001000800500300200U(V)I(mA)四、實驗內容62.測定實際電壓源的外特性Us與R0組成實際電壓源。RL為可調電阻箱,調節(jié)RL,令其阻值由大至小變化,記錄兩表的讀數(shù)。RL()200015001000800500300200U(V)I(mA)73.測定理想電流源的外特性RL()0200400600800100020003000U(V)I(mA)84.測定實際電流源的外特性RL()0200400600800100020003000U(V)I(mA)95.測定電源等效變換的條件先按圖(a)線路接線,記錄線路中兩表的讀數(shù)。然后利用圖(a)中右側的元件和儀表,按圖

(b)接線。調節(jié)恒流源的輸出電流IS,使兩表的讀數(shù)與(a)時的數(shù)值相等,記錄Is之值,驗證等效變換條件的正確性。(a)(b)10五、實驗注意事項在測電壓源外特性時,不要忘記測空載時的電壓值,測電流源外特性時,不要忘記測短路時的電流值,注意恒流源負載電壓不可超過20伏,負載更不可開路。2.換接線路時,必須關閉電源開關。3.直流儀表的接入應注意極性與量程。11六、實驗報告

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