项目五项目五　　电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换 一、实验目的二、实验原理三、实验仪器设备四、实验内容及步骤五、实验注意事项六、实验报告要求

一、实验目的一、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、实验原理二、实验原理 　　 1 ．电压源和电流源　　　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。

22 ．实验电路．实验电路

A

V V

A

+

-

ES+

-

+ -

R1

R2

+

-

ES

R0

+ -

R2

+

-

R1

图 2-5-2 直流稳压电源的外特性 图 2-5-3 实际电压源的外特性　　　　　图中： ES=6V R1=200Ω R0=50Ω

A

VI S+

-

R0

+ -

RL+

-

图 2-5-4 电流源的外特性　　　　　 图中： IS=5mA R0=1KΩ 或者∞

• 图 2-5-5(a) 电压源 图 2-5-5(b) 电流源• 图中： ES=6V RS=50Ω R=200Ω

RS’

AA

VV+

-

ES

RS

+ -

+

-

R+

-

I SR

+ -

+

-

三、实验仪器及设备三、实验仪器及设备

１． DQSZ-1 型实验装置 一套２． DQ02 －电源控制屏 一个３． DQ05— 可调直流电流 - 电压源 一个４． DQ06— 网络元件 一个5 ． DQ21— 直流电流表、电压表 一个6 ． DQ07 电阻箱及动态元件 一个

DQ07

电阻箱

DQ07

动态元件

四、实验内容及步骤四、实验内容及步骤

1 ．测定直流稳压电源与电压源的外特性 （ 1 ）按图 2-5-2 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，填入表 2-5-1 。

（ 2 ）按图 2-5-3 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，读取两表的数据，填入表 2-5-2

表 2-5-1

U(V)

I (mA)

表 2-5-2

U(V)

I (mA)

2 ．测定电流源的外特性

按图 2-5-4 接线， Is 为直流电流源，调节其输出为 5mA ，令 Ro 分别为 1kΩ 和∞，调节可变电阻 RL （从 0 至 470Ω ），测出这两种情况下的电压表和电流表的读数。自拟数据表格，记录实验数据。

3 ．测定电源等效变换的条件

按图 2-5-5 线路接线，首先读取 2-5-5

(a) 线路两表的读数，然后调节 2-5-5(b) 线路中恒流源 IS （取 R’s ＝ Rs ），令两表的读数与 2-5-5(a) 时的数值相等，记录 Is 之值，验证等效变换条件的正确性。

五、实验注意事项五、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 ．改接线路时，必须断开电源开关。

3 ．直流仪表的接入应注意极性与量程。

六、实验报告要求六、实验报告要求

1 ．绘制所测电流源及电压源的外特性曲线。

2 ．从实验结果，验证电压源和电流源是否等效。

3 ．通过实验搞清楚理想电压源和理想电流源能否等效互换。