實(shí)驗(yàn)3電壓源與電流源的等效變換操作工作單

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作工作單項(xiàng)目電壓源與電流源的等效變換專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)小組日期一、目的1.掌握電源外特性的測(cè)試方法。2.驗(yàn)證電壓源與電流源等效變換的條件。二、原理說明1.一個(gè)直流穩(wěn)壓電源在一定的電流范圍內(nèi)，具有很小的內(nèi)阻。故在實(shí)用中，常將它視為一個(gè)理想的電壓源，即其輸出電壓不隨負(fù)載電流而變。其外特性曲線，即其伏安特性曲線U＝f(I)是一條平行于I軸的直線。一個(gè)恒流源在實(shí)用中，在一定的電壓范圍內(nèi)，可視為一個(gè)理想的電流源，即其輸出電流不隨負(fù)載兩端的電壓（亦即負(fù)載的電阻值）而變。2.一個(gè)實(shí)際的電壓源（或電流源），其端電壓（或輸出電流）不可能不隨負(fù)載而變，因它具有一定的內(nèi)阻值。故在實(shí)驗(yàn)中，用一個(gè)小阻值的電阻（或大電阻）與穩(wěn)壓源（或恒流源）相串聯(lián)（或并聯(lián)）來(lái)摸擬一個(gè)實(shí)際的電壓源（或電流源）。3.一個(gè)實(shí)際的電源，就其外部特性而言，既可以看成是一個(gè)電壓源，又可以看成是一個(gè)電流源。若視為電壓源，則可用一個(gè)理想的電壓源Us與一個(gè)電阻Ro相串聯(lián)的組合來(lái)表示；若視為電流源，則可用一個(gè)理想電流源Is與一電導(dǎo)go相并聯(lián)的給合來(lái)表示。如果有兩個(gè)電源，他們能向同樣大小的電阻供出同樣大小的電流和端電壓，則稱這兩個(gè)電源是等效的，即具有相同的外特性。一個(gè)電壓源與一個(gè)電流源等效變換的條件為：電壓源變換為電流源：Is＝Us／Ro，go＝1/Ro圖9-1電流源變換為電壓源：Us＝IsRo，Ro＝1/go三、使用設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0—30V12可調(diào)直流恒流源0—500mA13直流電壓表0—300V14直流電流表0—2000mA15萬(wàn)用表1自備6電阻器120Ω，200Ω300Ω，1KΩHE-11A7可調(diào)電阻箱0—99999.9Ω1HE-11A四、操作內(nèi)容1.測(cè)定直流穩(wěn)壓電源（理想電壓源）與實(shí)際電壓源的外特性（1）利用HE-11A上的元件和屏上的電流插座，按圖9-2接線。Us為＋12V直流穩(wěn)壓電源。調(diào)節(jié)R2，令其阻值由大至小變化，記錄兩表的讀數(shù)。圖9-2圖9-3U（V）I（mA）(2)按圖9-3接線，虛線框可模擬為一個(gè)實(shí)際的電壓源。調(diào)節(jié)R2，令其阻值由大至小變化，記錄兩表的讀數(shù)。U（V）I（mA）2.測(cè)定電流源的外特性按圖9-4接線，Is為直流恒流源，調(diào)節(jié)其輸出為10mA，令Ro分別為1KΩ和∞（即接入和斷開），調(diào)節(jié)電位器RL（從0至1KΩ），測(cè)出這兩種情況下的電壓表和電流表的讀數(shù)。自擬數(shù)據(jù)表格，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3.測(cè)定電源等效變換的條件先按圖9-5（a）線路接線，記錄線路中兩圖9-4圖9-5五、注意事項(xiàng)1.在測(cè)電壓源外特性時(shí)，不要忘記測(cè)空載時(shí)的電壓值，測(cè)電流源外特性時(shí)，不要忘記測(cè)短路時(shí)的電流值。注意恒流源負(fù)載電壓不可超過20伏，負(fù)載更不可開路。2.換接線路時(shí)，必須關(guān)閉電源開關(guān)。3.直流儀表的接入應(yīng)注意極性與量程。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出電源的四條外特性曲線，并總結(jié)、歸納各類電源的特性。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證電源等效變換的條件。3.分析：a.直流穩(wěn)壓電源的輸出端為什么不允許短路？直流恒流源的輸出端為什么不允許開路？b.電壓源與電流源的外特性為什么呈下降變化趨勢(shì)，穩(wěn)壓源和恒流源的輸出在任何負(fù)載下是否保持恒值？七考核評(píng)價(jià)考核內(nèi)容與要求考核辦法扣分備注小組長(zhǎng)指導(dǎo)教師（1）紀(jì)律性(10分)紀(jì)律和考勤制度。在實(shí)訓(xùn)時(shí)間追逐、打鬧、喧嘩、打盹睡、干私活（如閱讀其他的書刊、聽音樂、室內(nèi)接打電話、發(fā)短信、玩游戲等）:-5遲到:-5早退:-5曠課:不及格（2）安全性(10分)安全制度、安全操作規(guī)程和服從指導(dǎo)教師的指導(dǎo)。穿拖鞋和妨礙安全的服飾:-5吸煙、吃食物等:-5違反安全操作規(guī)程:-10安全事故:不及格（3）態(tài)度與團(tuán)隊(duì)合作(10分)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)強(qiáng)。態(tài)度不端正，自覺性、積極性不高：-5我行我素，不服從組長(zhǎng)：-5缺乏團(tuán)隊(duì)精神：-5（4）衛(wèi)生(10分)現(xiàn)場(chǎng)整潔。a．隨意堆放儀器、工具等，工位臟亂差:-5b．隨地涂痰，亂丟廢物:-5c．結(jié)束前未認(rèn)真進(jìn)行整頓、整理、清潔:、清掃:-10得分（40-Σ小組長(zhǎng)扣分）30%：（40-Σ教師扣分）70%：（5）應(yīng)知應(yīng)會(huì)(60分)（僅由教師評(píng)價(jià)）a.實(shí)訓(xùn)前無(wú)預(yù)習(xí)，準(zhǔn)備不充分：-5b.沒有正確掌握儀器操作：-5c.沒有完成項(xiàng)目：-10d.回答教師提問:優(yōu)：-0、良：-10、中：-12、及格：-15、不及格：-20e.撰寫報(bào)告：優(yōu)：-0、良：-10、中：-12、及格：-15、不及格：-20——應(yīng)知應(yīng)會(huì)得分——60-應(yīng)知應(yīng)會(huì)扣分總評(píng)小組長(zhǎng)得分＋指導(dǎo)教師得分+應(yīng)知應(yīng)會(huì)得分：小組長(zhǎng)（簽名）年月日指導(dǎo)教師（簽名）年月日注