电压源和电流源的等效变换

江苏师范大学电路分析实验报告1姓名：______学号：______班级：______院系：______电压源和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)验证电压源和电流源等效变换的条件。二、实验原理(1)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(1)是一条平行于1轴的直线。实际使用中的恒流源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电压而变，其外特性曲线即其伏安特性曲线1=g(u)是一条平行于U轴的直线。(2)实际使用的电压源(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器(或大阻值的电阻器)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)，实际的电压源(或电流源)的外特性是一条下倾的直线。(3)一个实际使用的电源，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相并联的组合来表尔。如果这两种电源能向同样大小的负载提供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oREsIsgO=Ro1或0gIsEsRO=g01如下图6-1所示：江苏师范大学电路分析实验报告2三、实验设备直流稳压电源、直流恒流源、直流数字电压表、直流数字毫安表、万用表、电阻器、可调电阻箱、实验线路四、实验内容(1)测定直流稳压电源的外特性按图（a）接线，US为+12V直流稳压电源。调节R2，令其值由大至小变化，记录电压表、电流表的读数，数据记入表1中。(2)测定直流实际电压源的外特性按图（b）接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源，调节R2，令其值由大至小变化，记录电压表、电流表的读数，数据记入表2中。(3)测定理想电流源的外特性按图（c）接线，Is为直流恒流源，调节其输出为10mA，调节电位器RL(从0~1KΩ)，测出这两种情况下的电压表和电流表的读数，数据记入表3中。（4）测定实际电流源的外特性按图（d）接线，Is为直流恒流源，调节其输出为10mA，令R0为1KΩ，调节电位器的阻值RL(从0~1KΩ)，测出这两种情况下的电压表和电流表的读数，数据记入表4中。（5）测定电源等效变换的条件按图（e）线路接线，记录线路中两表的读数。然后利用图（e）中右侧的元件和仪表，按图（f）接线。调节恒流源的输出电流IS，使两表的读数与图（e）时的数值相等，记录IS值，验证等效变换条件的正确性。五、实验处理（a）直流稳压电源外特性曲线：表1：直流稳压电源外特性测试数据U（V）I（mA）（b）直流稳压电源外特性曲线：表2：直流稳压电源外特性测试数据U（V）I（mA）江苏师范大学电路分析实验报告3（c）理想电流源外特性曲线表3：理想电流源外特性测试数据U（V）I（mA）（d）实际电流源外特性曲线表4：实际电流源外特性测试数据U（V）I（mA）IS=1、将实验数据记入上述表格中。2、根据实验数据在（a）、（b）、（c）、（d）框中绘出电源的四条外特性曲线。江苏师范大学电路分析实验报告43、从实验结果验证电源等效变换的条件。4、通过实验数据分析，总结、归纳各类电源的特性，能得出什么结论？5、进行误差分析。6、写出心得体会及其他。成绩：