實驗3電壓源與電流源的等效變換操作工作單

實驗實訓操作工作單項目電壓源與電流源的等效變換專業(yè)班級姓名學號小組日期一、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、原理說明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(nèi)，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(nèi)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go相并聯(lián)的給合來表示。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：Is＝Us／Ro，go＝1/Ro圖9-1電流源變換為電壓源：Us＝IsRo，Ro＝1/go三、使用設備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0—30V12可調(diào)直流恒流源0—500mA13直流電壓表0—300V14直流電流表0—2000mA15萬用表1自備6電阻器120Ω，200Ω300Ω，1KΩHE-11A7可調(diào)電阻箱0—99999.9Ω1HE-11A四、操作內(nèi)容1.測定直流穩(wěn)壓電源（理想電壓源）與實際電壓源的外特性（1）利用HE-11A上的元件和屏上的電流插座，按圖9-2接線。Us為＋12V直流穩(wěn)壓電源。調(diào)節(jié)R2，令其阻值由大至小變化，記錄兩表的讀數(shù)。圖9-2圖9-3U（V）I（mA）(2)按圖9-3接線，虛線框可模擬為一個實際的電壓源。調(diào)節(jié)R2，令其阻值由大至小變化，記錄兩表的讀數(shù)。U（V）I（mA）2.測定電流源的外特性按圖9-4接線，Is為直流恒流源，調(diào)節(jié)其輸出為10mA，令Ro分別為1KΩ和∞（即接入和斷開），調(diào)節(jié)電位器RL（從0至1KΩ），測出這兩種情況下的電壓表和電流表的讀數(shù)。自擬數(shù)據(jù)表格，記錄實驗數(shù)據(jù)。3.測定電源等效變換的條件先按圖9-5（a）線路接線，記錄線路中兩圖9-4圖9-5五、注意事項1.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。六、實驗報告1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出電源的四條外特性曲線，并總結、歸納各類電源的特性。從實驗結果，驗證電源等效變換的條件。3.分析：a.直流穩(wěn)壓電源的輸出端為什么不允許短路？直流恒流源的輸出端為什么不允許開路？b.電壓源與電流源的外特性為什么呈下降變化趨勢，穩(wěn)壓源和恒流源的輸出在任何負載下是否保持恒值？七考核評價考核內(nèi)容與要求考核辦法扣分備注小組長指導教師（1）紀律性(10分)紀律和考勤制度。在實訓時間追逐、打鬧、喧嘩、打盹睡、干私活（如閱讀其他的書刊、聽音樂、室內(nèi)接打電話、發(fā)短信、玩游戲等）:-5遲到:-5早退:-5曠課:不及格（2）安全性(10分)安全制度、安全操作規(guī)程和服從指導教師的指導。穿拖鞋和妨礙安全的服飾:-5吸煙、吃食物等:-5違反安全操作規(guī)程:-10安全事故:不及格（3）態(tài)度與團隊合作(10分)態(tài)度和團隊合作意識強。態(tài)度不端正，自覺性、積極性不高：-5我行我素，不服從組長：-5缺乏團隊精神：-5（4）衛(wèi)生(10分)現(xiàn)場整潔。a．隨意堆放儀器、工具等，工位臟亂差:-5b．隨地涂痰，亂丟廢物:-5c．結束前未認真進行整頓、整理、清潔:、清掃:-10得分（40-Σ小組長扣分）30%：（40-Σ教師扣分）70%：（5）應知應會(60分)（僅由教師評價）a.實訓前無預習，準備不充分：-5b.沒有正確掌握儀器操作：-5c.沒有完成項目：-10d.回答教師提問:優(yōu)：-0、良：-10、中：-12、及格：-15、不及格：-20e.撰寫報告：優(yōu)：-0、良：-10、中：-12、及格：-15、不及格：-20——應知應會得分——60-應知應會扣分總評小組長得分＋指導教師得分+應知應會得分：小組長（簽名）年月日指導教師（簽名）年月日注