电压源和电流源等效变换教学讲义.pdfVIP

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