華東理工大學電路及測試基礎電壓源與電流源的等效變換

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