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电压源和电流源等效变换教
学讲义
二、原理说明
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u=f(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。
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。
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
SO
来表示;若视为电流源,则可用一个理想电流源I与一
S
个电阻R相并联的组合来表示。若它们向同样大小的负
O
载提供出同样大小的电流和端电压,则这两个电源针对
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I=E/R
SSO
或E=IR如图4-1所示:
SSO
图4-1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
•3、测量仪表:直流电压表、直流毫安表
四、实验步骤
测定理想电压源与实际电压源外特性
理想电压源(恒压源)(0-20V/0-200mA)
按图4-2接线,E为+6V的恒压源,调节变阻器R令
S2
其阻值由大到小变化,记录电压表及电流表两表读数填
入表4-1:
表1-1理想电压源特性数据表格
U(V)
I(mA)
图4-2测定理想电压源的外特性图4-3测定实际电压源的外特性
•(1)实际电压源(恒压源串联一内阻)(0-20V/0-200mA)
按图4-3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,读两表数据并填入表4-2:
2
表4-1实际电压源特性数据表格
U(V)
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4-4接线,I为直流恒流源,调节其输出为5mA,令R
SO
阻值分别等于∞和1KΩ,调节变阻器R测出这两种情况
2,
下的电压表及电流表读数。填入表4-3和4-4。
图4-4测定电流源外特性
表4-3理想电流源特性数据表格
U(V)
I(mA)
表4-4实际电流源特性数据表格
U(V)
I(mA)
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
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