2019电压源与电流源的等效变换实验报告总结

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1、电压源与电流源的等效变换实验报告总结　　实验一电压源与电流源的等效变换　　学号：132021520　　姓名：XXX　　班级：13通信X班指导老师：X老师　　实验组号：5　　实验地点：1实203　　实验日期：20XX年5月18日　　一、实验目的和要求：　　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、实验仪器：　　一、可调直流稳压电源　　1台　　二、直流恒流源　　1台　　三、直流数字电压表　　1只　　四、直流数字毫安表　　1只　　五、电阻器　　1个三、实验原理：　　1、一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具有

2、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U=f(I)是一条平行于I轴的直线。　　一个恒流源在使用中，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的改变而改变。　　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

3、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　　第1页共4页　　Is?　　或　　Es1　　gO=RoRo　　Es?　　如下图6-1所示：　　　Is1　　RO=　　g0g0　　四、实验内容：　　1．测定电压源的外特性　　按图6-2接线，ES为+6V直流稳压电源，调节R，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数　　　图6-2　　图6-2　　　　按图6-2接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源，调节R阻值，记录两表读数。　　第2页共4页　　2．测定电流

4、源的外特性　　按图6-3接线，Is为直流恒流源，视为理想电流源，调节其输出为50mA，令R0分别为1KΩ和∞，调节R阻值，记录这两种情况下的电压表和电流表的读数。　　　图6-3　　表3　　　　表4　　3．测定电源等效变换的条件　　按图6-4线路接线，首先读取图6-4线路两表的读数，然后调节图6-4中电压源Es，另两表的读数与图6-4中的数值相等，记录Is之值，验证等效变换条件的正确性。　　　　图6-4　　图6-4　　五、实验总结　　……………………………　　第3页共4页　　　　六、思考题　　1、分析理想电压源和电压源输出端发生短路情况时

5、，对电源的影响。　　答：一、理想电压源和电压源：短路时，电压源由于存在内阻，影响不大；理想电压源电流趋近于无穷大，会烧坏电表。　　二、理想电流表和电流表：开路时，由于电阻很大，导致电压非常大，但电流表有　　并联电阻，所以所受影响没有理想电流表哪么大。　　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是否在任何负载下保持恒值？　　答：因为电压源与电流源都有串联或并联电阻。稳压源和恒流源的输出不是在任何负载下都保持恒值，比如：………….　　第4页共4页　　第十五周　　　　【教学过程】：　　导入新课：　　电路中的电能都是

6、由电源来提供的，对负载来说，电源是电压的提供者，也可以看成是电流的提供者。　　讲授新课：　　一、电压源　　为电路提供一定电压的电源可以用电压源来表征　　1、理想电压源(恒压源)：电源内阻为零，并能提供一个恒定不变的电压。所　　以也称恒压源。如图1-a所示。　　2、恒压源的两个特点：提供给负载的电压恒定不变；提供给负载的　　电流可任意。　　3、实际电压源：可以用一个电阻与一个理想的电压源串联来　　等效。它提供的端电压受负载影响。如图1-b虚线框内所示。　　图1　　二、电流源　　为电路提供一定电流的电源可用电流源来表征。　　1、理想电流源：

7、电源的内阻为无穷大，并能提供一个恒定不变的电　　源。所以也称为恒流源。如图2-a所示。　　2、恒流源的两个特点：提供给负载的电流是恒定不变的；提供给负　　载的电压是任意的。　　3、实际电流源：实际上电源的内阻不可能为无穷大，可以把理想电流源与一　　个内阻并联的组合等效为一个电流源。如图2-b所示。　　　图2　　三、两种电源模型的等效变换　　讨论问题：两种电源模型的等效变换的条件是什么？　　对外电路，只要负载上的电压与流过的电流是相等的，则两个不同的电源等效。　　　r0?rS;IS?EE???E?IS?rS;r0rS　　或者：　　电压源等

8、效为电流源：　　IS?E　　r0rs?r0　　电流源等效为电压源：　　E?ISrsr0?rs　　即：内阻相等，电流源的恒定电流等于电压源的短路电流：或电压源的恒定电压等于电流源的开路电压。　　要注意一个理想