电压源与电流源的等效变换实验报告.docx

电压源与电流源的等效变换实验报告 　　实验五电压源与电流源的等效变换　　一、实验目的　　1.掌握电源外特性的测试方法。　　2.验证电压源与电流源等效变换的条件。二、原理说明　　1.一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具有很小的内阻。故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变。其外特性曲线，即其伏安特性曲线U＝f(I)是一条平行于I轴的直线。　　一个恒流源在实用中，在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源，即其输出电流不随负载两端的电压而变。　　2.一个实际的电压源，其端电压不可能不随负载而变，因它具有一定的内阻值。故在实验中，用一个小阻值的电阻与稳压源相串联来摸拟一个实际的电压源。　　3.一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个理想的电压源Us与一个电阻Ro相串联的组合来表示；若视为电流源，则可用一个理想电流源Is与一电导go相并联的给合来表示。如果有两个电源，他们能向同样大小的电阻供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。　　一个电压源与一个电流源等效变换的条件为：电压源变换为电流源：Is＝Us／Ro，go＝1/Ro电流源变换为电压源：Us＝IsRo，Ro＝1/go如图5-1所示。　　Is=Us/R0　　g0=1/R0　　L　　Us=　　R0=1/g0　　L　　图5-1　　四、实验内容　　1.测定直流稳压电源与实际电压源的外特性　　(1)利用HE-11上的元件和屏上的电流插座，按图5-2接线。Us为＋12V直流稳压电源。调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数。　　Ω　　Ω　　图5-2图5-3(2)按图5-3接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数。2.测定电流源的外特性　　按图5-4接线，Is为直流恒流源，调节其输出为10mA，令R分别为1KΩ和∞，调节电位器RL，　　测出这两种情况下的电压表和电流表的读数，并把测量数据分别添入表格a、b中。　　图5-4a　　b　　3.测定电源等效变换的条件　　先按图5-5线路接线，记录线路中两表的读数。然后利用图5-5(a)中右侧的元件和仪表，按图5-5(b)接线。调节恒流源的输出电流IS，使两表的读数与5-5(a)时的数值相等，记录Is之值，验证等效变换条件的正确性，并将测量数据添入下表。　　(a)　　图5-5　　(b)　　将图5-5两表读数及图5-5I值添入下表：　　五、实验注意事项　　1.在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的电压值，测电流源外特性时，不要忘记测短路时的电流值，注意恒流源负载电压不可超过20伏，负载更不可开路。2.换接线路时，必须关闭电源开关。3.直流仪表的接入应注意极性与量程。六、预习思考题　　1.直流稳压电源的输出端为什么不允许短路？直流恒流源的输出端为什么不允许开路？　　2.电压源与电流源的外特性为什么呈下降变化趋势，稳压源和恒流源的输出在任何负载下是否保持恒值？七、实验报告　　1.根据实验数据绘出电源的四条外特性曲线，并总结、归纳各类电源的特性。2.从实验结果，验证电源等效变换的条件。　　3.心得体会及其他。　　实验五电压源与电流源的等效变换　　一、实验目的　　1．掌握电源外特性的测试方法2．验证电压源与电流源等效变幻的条件二、原理说明　　1、一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具有很小的内阻，故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变，其外特性，即其伏安特性V=f(I)是一条平行于I轴的直线；　　2．一个实际的电压源，其端电压不可能不随负载而变，因它具有一定的内组值。故在实验中，用一个小阻值的电阻与稳压源相串联来模拟一个电压源的情况。　　3．一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个理想的电压源ES与一个电导GO相并联的组合来表示，若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。一个电压源与一个电流源等效变换条件为　　1IS=ES/RO,GO=R0　　或　　1　　ES=ISGO，RO=G0　　如图7-1所示　　三、实验设备1．直流电压表2．直流毫安表3．恒压源0~30V4．恒流源0~500mA　　5．EEL-06组件四、实验内容　　1．测定直流稳压电源与电压源的外特性　　按图7-2接线，ES为+6V直流稳压电源，调节R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数　　2小变化，读取两表的数据按图7-4接线，IS为直流恒流源，调节其输出为5