電壓源和（hé）電流（liú）源的等效變（biàn）換（huàn）實驗

來源：作者：發布時間：2019-7-26 13:06:32

電壓源和（hé）電（diàn）流源的等效變換實驗

一、電壓源和電流源的（de）等效變換（huàn）實驗目的

　　1、掌握電源外特性的測試方法。

2、驗證電（diàn）壓源與電流源等效變換的條件。

二、原電壓（yā）源和電流源的（de）等效變換實驗理說明

1. 一個直流（liú）穩壓電源在一（yī）定的電流範圍內，具有很小的（de）內阻。故在實（shí）用中，常將它視為一個理想（xiǎng）的電壓（yā）源，即（jí）其輸出電壓不隨負載電流而（ér）變。其外特性曲線，即其伏安特（tè）性曲線U＝f(I)是一條平行於I軸的直線。

一個恒流源在實用中，在一定的電壓範圍內，可視為（wéi）一個理想的電流源。即其輸出電流不隨（suí）負載（zǎi）改變而變。

2. 一個實際的電壓源（或（huò）電流源），其端電壓（或輸出電流（liú））不（bú）可能不隨負載（zǎi）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）與穩壓源（或恒（héng）流源）相串聯（或並聯）來摸擬一（yī）個實際的電壓源（或（huò）電（diàn）流源）。

3. 一個實際的電源，就其外部特性而言，既可（kě）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（xiǎng）的電壓源Us與一個電阻Ro相串聯的組（zǔ）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相並（bìng）聯的組合來表示。如（rú）果這兩種（zhǒng）電源能向同樣大小的負載供出同樣大（dà）小的電流和端電壓，則稱這兩個電（diàn）源是（shì）等效的，即具有（yǒu）相（xiàng）同的外特性。

一個電壓源與一個電流源等效變換的條件（jiàn）為：

Is＝Us／Ro，go＝1/Ro 或（huò） Us＝IsRo，Ro＝ 1/ go 。如圖1所示。

四、電壓源和（hé）電流源的（de）等效變換實驗內容

1、測定電壓源的（de）外特性

（1）按圖2接線，圖中電阻R1=200Ω、電位器Rw=500Ω，取自電路（lù）原理實驗箱（xiāng）單元11，

Us為＋6V直（zhí）流穩壓電源，視為理想（xiǎng）電壓源。調節Rw，令其阻值（zhí）由大至小變化（從∞至200Ω），記錄兩表的讀數到附表1。

（2）按圖3接線，圖中（zhōng）電阻Rs=200Ω、電位器Rw=500Ω，取（qǔ）自電路原理實驗箱單元11，虛線框（kuàng）可模擬為一個實際的電壓源。調節Rw，令其阻值由大至小變（biàn）化（從∞至200Ω），記錄兩（liǎng）表的（de）讀數到附表2。

　 2、測定電流源的外特性

按圖4接線（xiàn），Is為直流恒流源，視為理想電流源。調節其輸出為10mA，令Ro分別為1KΩ和∞（即（jí）接（jiē）入和（hé）斷開），調節電位器Rw（從0至470Ω），測出這兩種情況下（xià）的電壓表和電流表的讀（dú）數。自（zì）擬數據表格，記錄實驗數據。

3. 測定電源等效（xiào）變換的條件先按圖5（a）線路（lù）接線，記（jì）錄線路中（zhōng）兩表的讀數。然後（hòu）按圖（tú）5(b)接線。調節線路中恒流（liú）源的（de）輸出電流IS，使兩表的讀數與圖5(a)的（de）數值相等，記錄Is之值，驗證（zhèng）等（děng）效變換條（tiáo）件的正確性（xìng）。

五、電（diàn）壓源和（hé）電流源的等效變換實驗注意事項

　　1、在測電壓源外特性時（shí），不要忘記測空載時（shí）的電壓（yā）值，測電流源外特性時，不要忘記測短路時的電流值，注意（yì）恒（héng）流（liú）源負載（zǎi）電（diàn）壓不要超過12伏，負載不要開（kāi）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、電壓源和電流源的（de）等效變換實驗預習思考題

　　1. 通常直（zhí）流穩壓電源（yuán）的輸出端（duān）不允許短路，直流恒流（liú）源的輸出端不（bú）允許開路（lù），為什麽？

2. 電（diàn）壓源與電流源的外特性（xìng）為什麽呈下降（jiàng）變化趨勢，穩壓源和恒流源（yuán）的輸出在任何負載下是否保持恒值？

七、電壓源和電流源的等效變換實（shí）驗實驗報告

　　1、根（gēn）據實驗數據繪出電源（yuán）的四條外特性曲（qǔ）線，並總結、歸納（nà）各類電（diàn）源的特性。

2、從實驗結果，驗證電源等效變換的條件。

硬件需求（qiú）
電路原理實驗箱或實驗板
穩壓源（yuán）
直流電流源
直流（liú）電流表
直流電壓表
電（diàn）流（liú）表專用線
2號實驗導線