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1、1实验一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电压源，即输出电压不随负载电流而变，其外特性，即伏安特性Uf（i）是一条平行于i轴的直线；同理，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。2. 一个实际的电压源（或电流源），其端电压（或输出电流）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（或大阻值的电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或并联）来模拟一个实际的电压源（或电流源）的情况
2、。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，则可以用一个理想电压源E与一个电阻R相串联的组合来表示；若SO视为电流源，则可用一个理想电流源I与一个电阻R相并联的组合来表示。若它们向同sO样大小的负载提供出同样大小的电流和端电压，贝y这两个电源针对外电路而言是等效的，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IE/R或EIR如图1-1所示：ssoSSO图1-1电压源与电流源的等效变换条件三、实验设备1. 电源：恒压源、恒流源2. 负载：可调变阻器、定值电阻若干（EEL-23组件）3. 测量仪表：直流电压表、直流毫安表四、
3、实验步骤1. 测定理想电压源与实际电压源外特性(1)理想电压源(恒压源)(0-20V/0-200mA)按图1-2接线，E为+6V的恒压源，调节变阻器R令其阻值由大到小变化，记录电压表及S2电流表两表读数填入表1-1：表1-1理想电压源特性数据表格U(V)141匸111、1P200Q6VJEsi1111*I(mA)图1-2测定理想电压源的外特性R270項R1图1-3测定实际电压源的外特性(2)实际电压源(恒压源串联一内阻)(0-20V/0-200mA)按图1-3接线，虚线框可模拟为一个实际电压源，调节变阻器R，令其阻值由大到小变化,2读两表数据并填入表1-2：表1-1实际电压源特性数据表格U(V
4、)I(mA)2.测定理想电流源与实际电流源外特性(0-20V/0-20mA)理想电流源(恒流源)和实际电流源(恒流源并联一内阻)按图1-4接线，I为直流恒流源，调节其输出为5mA，令R阻值分别等于和1kQ，调节sO变阻器R，测出这两种情况下的电压表及电流表读数。填入表1-3和1-4。2图1-4测定电流源外特性表1-3理想电流源特性数据表格U（V）I(mA)表1-4实际电流源特性数据表格U（V）I(mA)3.验证电压源与电流源等效变换的条件（0-20V/0-200mA）按图1-5接线，首先读取（a）图线路两表读数，然后按（b）图接线，调节（b）图中恒流源输出的电流值，令两表读数与（a）图时的数值
5、相等，记录I值，验证等效变换条件的正确性。s（a）测电压源外特性（b）测电流源外特性图1-5电源的等效变换五、实验注意事项1按图接线时，应先接串联，再接并联线路；2. 通电前，应将滑线变阻器置于阻值最大处，电压源电流源输出调节旋钮应置于0位;3. 针对每一个实验电路图，正确选择仪表量程档；4. 直流仪表的接入应注意极性；5. 恒压源输出端不允许短路；6换接线路时，必须关闭电源开关，严禁带电操作。7.注意数据的正确采集方法。六、实验报告1. 根据实验中测得的四个表格，分别绘出理想电压源、实际电压源、理想电流源、实际电流源的V-I特性图，并总结归纳特性。2. 为什么恒压源输出端不允许短路？3. 电压源与电流源外特性为什么呈下降变化趋势？恒压源与恒流源输出在任何负载下是否保持恒定值？4. 根据实验结果总结等效变换的条件。3
1电压源与电流源的等效变换
