实验:电压源、电流源及其电源等效变换的研究

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电源的等效变换实验报告数据

电源的等效变换实验报告数据

电流电压转换电源实验电流源电压源等效变换第1部分:实验4电压源与电流源之间的等效变换实验4电压源与电流源及其等效转换(1),当负载变化时,电压源的输出电压保持不变。

(2)将理想电流源连接到负载后,当负载电阻改变时,电流源提供的电流将保持不变。

其电路图符号及其特性如图4.5-1所示。

某些电源的外部特性非常接近理想电源,例如电子技术中常用的晶体管电流源和电压源。

因为借助电子设备,晶体管电压源的串联等效内部电阻可以最小化,通常为10Ω以下。

因此,大约可以将其视为理想的电源。

就其外部特性而言,实际的电源可以被视为电压源和电流源。

(1)实际电压源由理想电压源es和电阻R0的串联组合表示。

与电导G0并联。

4.5-3盒子内的零件是实际电压源和实际电流源。

它们向相同的负载提供相同的电流I,电源的端电压U也相等。

这样,电压源和电流源是等效的,也就是说,电压源及其等效电流源具有相同的外部特性。

当负载电阻在一定范围内变化时,电压源和电流源之间的等效转换条件为= ES / R0 G0 = 1 / R0 ES =为/ G0 R0 = 1 / G0(请注意,负载两端的电压电流源不得超过额定值),电流基本不变,因此可以视为理想电流源。

连接到电流稳定源的输出端,串联连接直流电流表,并并联连接直流电压表,即,连接到图4.5-4中的实验用电(2)。

首先,设置可变电阻R = 0,调整直流电流源使其输出电流I = 50mA,此时测量电流源的端电压并将其记录在表4.5-1中。

(3)通过记录表4.5-1中的数据可以获得理想电流源的外部特性。

当外部负载电阻在一定范围内变化时,电源的输出电压基本不变,可以认为是理想的电压源。

(1)按照图4.5-5进行连接,将DC电压源的输出调整为12V,并将可变电阻器连接到电压源的输出端子。

(2)改变电阻值R,测量u,并在表4.5-2中逐个记录数据,以获得理想电压源的外部特性(1)。

在实验1)中,理想电流源的测量电流为= 50mA。

电压源与电流源的等效变换实验报告 -回复

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我将尽力撰写一篇高质量的文章,确保深度和广度兼具,以便让您更深入地理解这个主题。

【电压源与电流源的等效变换实验报告】1. 实验目的本实验旨在通过实际操作,研究电压源和电流源之间的等效变换关系,并通过实验结果对等效电阻和等效电压进行检验。

通过对实验数据的分析,探讨电压源与电流源在电路中的应用和特性。

2. 实验原理电压源和电流源在电路中是两种常见的电源模型。

电压源的特点是其输出电压保持不变,而电流源的特点是其输出电流保持不变。

两者之间可以通过等效变换进行转换,即电压源可以转换为等效电流源,电流源也可以转换为等效电压源。

在研究电路特性和分析电路中的复杂问题时,对电压源与电流源的等效变换具有重要的意义。

3. 实验装置(1)直流稳压电源(2)电压表(3)电流表(4)可变电阻(5)导线等4. 实验步骤(1)连接电路,按照实验要求选取电压源和电流源的不同组合。

(2)通过改变电路中的可变电阻,测量不同电压和电流下的电路特性参数。

(3)记录实验数据,并进行分析处理。

(4)根据实验数据,进行等效变换计算。

(5)对实验结果进行总结和讨论。

5. 实验数据与结果分析通过实验测量和数据处理,得出了电压源和电流源的等效变换关系,并对等效电阻和等效电压进行了计算和验证。

通过对实验数据的分析,得出了电压源与电流源在电路中的应用特点和实际意义,从而更深入地理解了这一主题。

6. 个人观点和理解在本次实验中,我深刻地认识到了电压源与电流源之间的等效变换关系,并进一步理解了其在电路分析和应用中的重要性。

我认为,掌握电压源和电流源的等效变换关系,对于理解电路原理、解决电路问题具有重要的意义,对于提高电路分析和设计的能力也至关重要。

在本篇文章中,我以深入浅出的方式介绍了电压源与电流源的等效变换实验报告,从实验目的、原理、装置、步骤、实验数据与结果分析等方面进行了详细的论述。

通过这篇文章的阅读,希望您能对这一主题有更全面、深刻和灵活的理解。

电源等效变换_实验报告

电源等效变换_实验报告

1. 理解电源等效变换的基本原理和定义。

2. 掌握电压源与电流源之间的等效变换方法。

3. 通过实际操作,验证电源等效变换的正确性和实用性。

二、实验原理在电路分析中,电源的等效变换是指将电路中的电压源或电流源用一个等效的电源来代替,而不会改变电路的外部特性。

常见的电源等效变换包括:1. 电压源与内阻的等效电压源变换。

2. 电流源与内阻的等效电流源变换。

3. 电压源与电流源的等效变换。

根据基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律,可以推导出以下等效变换公式:1. 电压源与内阻的等效电压源变换:\( E = U + Ir \),其中 \( E \) 为等效电压源的电动势,\( U \) 为实际电压源的电压,\( I \) 为电路中的电流,\( r \) 为电压源的内阻。

2. 电流源与内阻的等效电流源变换:\( I = \frac{U}{R} \),其中 \( I \) 为等效电流源的电流,\( U \) 为电路中的电压,\( R \) 为电流源的内阻。

3. 电压源与电流源的等效变换:\( E = I \cdot r \),其中 \( E \) 为等效电压源的电动势,\( I \) 为等效电流源的电流,\( r \) 为等效内阻。

三、实验器材1. 直流稳压电源2. 电压表3. 电流表4. 电阻5. 连接线6. 电路实验板1. 将电路连接好,接通电源。

2. 测量电路中的电压和电流值。

3. 根据测得的值,计算电路的等效电压源或等效电流源。

4. 将实际电源替换为等效电源,重新测量电路中的电压和电流值。

5. 比较实际电源和等效电源的电压和电流值,验证等效变换的正确性。

五、实验数据及分析实验1:电压源与内阻的等效电压源变换1. 实际电压源:电动势 \( E = 10V \),内阻 \( r = 2\Omega \)。

2. 电路连接:将实际电压源与一个 \( 5\Omega \) 的电阻串联。

3. 测量数据:电压 \( U = 7.5V \),电流 \( I = 1.5A \)。

电压源和电流源的等效变换实验误差分析

电压源和电流源的等效变换实验误差分析

电压源和电流源的等效变换实验误差分析
电压源和电流源在电路中起到的作用是不同的。

电压源提供电压,电流源提供电流。

然而,在某些情况下,需要将电压源转换为等效的电流源,或将电流源转换为等效的电压源。

这种等效变换的误差分析需要考虑以下因素:
1. 内阻的影响
电压源有一个内部电阻,电流源有一个内部电压。

在进行等效变换时,内阻会影响等效电流或等效电压的大小。

如果内阻很小,误差就会很小。

如果内阻很大,则误差就会很大。

2. 实际电源的精度
实际电源的精度也会影响等效变换的误差。

一般来说,电源的精度越高,误差越小。

但是,高精度的电源也比低精度的电源更昂贵。

3. 测量仪器的精度
在测量等效电流或等效电压时,使用的测量仪器的精度也会影响误差。

一般来说,精度更高的测量仪器会产生更小的误差。

4. 电路的负载
最后,电路的负载也会影响等效变换的误差。

如果负载变化很大,等效变换的误差也会很大。

因此,需要在变换之前确定负载的范围,以便确定误差的大小。

总的来说,电压源和电流源的等效变换会产生误差,这个误差大小会受到所使用的电源的精度和内部电阻,所使用的测量仪器精度和电路负载的影响。

为减小误差,需要在实验过程中尽可能精确地测量和计算。

电路实验报告电压源和电流源的等效变换(1)

电路实验报告电压源和电流源的等效变换(1)

电路实验报告电压源和电流源的等效变换(1)电路实验报告实验内容:电压源和电流源的等效变换一、实验目的1.掌握电压源和电流源等效变换的方法;2.了解电压源和电流源的等效电路模型;3.实验验证电压源与电流源的等效变换。

二、实验器材1.多用电表(万用表);2.电压源(或电流源);3.电阻箱等。

三、实验原理1.电压源的等效电路模型任何两个根据虚短、虚开的条件连接的电路均可互相变换。

电压源的输出端可以用一个等效的内阻代替。

因此在计算有负载电路的电压时,可用负载电路的电阻串联上电压源的内阻代替电压源进行电路计算。

2.电流源的等效电路模型任何两个根据虚短、虚开的条件连接的电路均可互相变换。

电流源的输出端可以用一个等效的并联电阻代替。

因此在计算有负载电路的电流时,可用负载电路的电阻并联上电流源的并联电阻代替电流源进行电路计算。

三、实验步骤1.利用万用表测量电压源输出两端之间的电压U0,并记录下来。

2.用万用表测量电流源输出点的电流I0,并记录下来。

3.换上电阻负载后,再用万用表测量电压源输出两端之间的电压U,以及电流源输出点的电流I,记录下来,并计算出电阻负载的阻值R。

4.根据电压源的等效电路模型和虚短、虚开的条件,计算出电压源输出端的等效内阻r0。

5.计算使用等效内阻r0供电的电路与原电路中电压源的输出端短接所得到的电路,对于其他参数一致的情况下,两者产生的负载电压应该是一样的,并验证其成立。

6.根据电流源的等效电路模型和虚短、虚开的条件,计算出电流源负载端的等效并联电阻r0。

7.针对电流源的等效电路模型和虚短、虚开的条件,计算出电流源与负载电路并联所得到的等效电路,验证其正确。

四、实验结果1.测量得到电压源输出两端之间的电压U0为4.5V,电流源输出点的电流I0为0.6A,2.在负载电路中,记录到电压U=2.75V,电流I=0.117A,计算得负载电阻R=23.5Ω。

3.根据电压源的等效电路模型计算出等效内阻r0=6Ω,使用等效内阻r0供电的电路与原电路中电压源的输出端短接所得到电路的负载电压验证结果相同。

电路分析实验报告

电路分析实验报告

电压源与电流源的等效变换一、实验目的1、 加深理解电压源、电流源的概念。

加深理解电压源、电流源的概念。

2、 掌握电源外特性的测试方法。

掌握电源外特性的测试方法。

二、原理及说明1、 电压源是有源元件,电压源是有源元件,可分为理想电压源与实际电压源。

可分为理想电压源与实际电压源。

可分为理想电压源与实际电压源。

理想电压源在一定的电流理想电压源在一定的电流范围内,具有很小的电阻,它的输出电压不因负载而改变。

而实际电压源的端电压随着电流变化而变化,压随着电流变化而变化,即它具有一定的内阻值。

即它具有一定的内阻值。

即它具有一定的内阻值。

理想电压源与实际电压源以及理想电压源与实际电压源以及它们的伏安特性如图4-1所示所示((参阅实验一内容参阅实验一内容))。

2、电流源也分为理想电流源和实际电流源。

理想电流源的电流是恒定的,理想电流源的电流是恒定的,不因外电路不同而改变。

不因外电路不同而改变。

不因外电路不同而改变。

实际电流源的电流与所联接实际电流源的电流与所联接的电路有关。

当其端电压增高时,通过外电路的电流要降低,端压越低通过外电路的电流越大。

实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻R S 并联来表示。

图4-2为两种电流源的伏安特性。

流源的伏安特性。

3、电源的等效变换一个实际电源,尤其外部特性来讲,可以看成为一个电压源,也可看成为一个电流源。

两者是等效的,其中I S =U S /R S 或或 U S =I S R S图4-3为等效变换电路,由式中可以看出它可以很方便地把一个参数为U s 和R s 的电压源变换为一个参数为I s 和R S 的等效电流源。

同时可知理想电压源与理想电流源两者之间不存在等效变换的条件。

之间不存在等效变换的条件。

三、仪器设备电工实验装置电工实验装置 : DG011 DG011、、 DG053 DG053 、、 DY04 DY04 、、 DYO31四、实验内容1、理想电流源的伏安特性1)1) 按图4-4(a)4-4(a)接线,毫安表接线使用电流插孔,接线,毫安表接线使用电流插孔,接线,毫安表接线使用电流插孔,R R L 使用1K Ω电位器。

电压源电流源等效变换

电压源电流源等效变换

电压源电流源等效变换电压源和电流源是电路中常用的两种基本电子元件,它们在电路中起到不同的作用。

在某些情况下,可以将电压源和电流源等效变换,使得电路分析更加简化。

本文将从电压源和电流源的定义、特性以及等效变换的方法等方面进行探讨。

一、电压源和电流源的定义与特性电压源是指能够提供稳定电压的电子元件,它的输出特性可以看作是一个恒定的电压源。

电压源的电压不受外部电路负载的影响,始终保持恒定。

电压源通常用符号“E”表示,单位为伏特(V)。

电流源是指能够提供稳定电流的电子元件,它的输出特性可以看作是一个恒定的电流源。

电流源的电流不受外部电路负载的影响,始终保持恒定。

电流源通常用符号“I”表示,单位为安培(A)。

二、电压源和电流源的等效变换方法1. 电压源到电流源的等效变换将一个电压源等效为一个电流源,可以使用电流分配定律来实现。

根据电流分配定律,一个电阻电路中的电流分配与电阻值的比例成正比。

因此,可以通过串联一个大电阻来实现电压源到电流源的等效变换。

假设有一个电压源E和一个大电阻R,将它们串联连接,接在一个负载电阻上。

根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻值。

由于电压源的电压恒定,当电压源等效为电流源时,电流也应恒定。

因此,通过调整电阻R的值,可以使得电流恒定,从而实现电压源到电流源的等效变换。

2. 电流源到电压源的等效变换将一个电流源等效为一个电压源,可以使用电压分配定律来实现。

根据电压分配定律,一个电阻电路中的电压分配与电阻值的比例成正比。

因此,可以通过并联一个大电阻来实现电流源到电压源的等效变换。

假设有一个电流源I和一个大电阻R,将它们并联连接,接在一个负载电阻上。

根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻值。

由于电流源的电流恒定,当电流源等效为电压源时,电压也应恒定。

因此,通过调整电阻R的值,可以使得电压恒定,从而实现电流源到电压源的等效变换。

三、电压源和电流源的应用举例1. 电压源的应用电压源常用于提供稳定的电压给电子设备,例如电池、直流电源、稳压器等。

电路实验4电压源与电流源的等效变换

电路实验4电压源与电流源的等效变换

实验四电压源与电流源的等效变换一、实验目的1.通过实验加深对电流源及其外特性的认识;2.掌握电流源和电压源进行等效变换的条件。

二、原理电压源是给外电路提供电压的电源,电压源分理想电压源和实际电压源。

理想电压源的输出电压为恒定值,不随外接负载变化。

理想电压源的电路模型及其伏安特性如图4-1所示。

图4-1实际电压源的输出电压随外接负载变化。

负载的阻值越大,电压源的输出电压越高,当负载的阻值达到无穷大时,实际电压源的输出电压达到最大值。

实际电压源可以用一个理想电压源与一个内阻的串联的电路模型表示。

其伏安特性曲线如果4-2所示。

图4-2电流源是除电压源以外的另一种形式的电源,它可以产生电流提供给外电路。

电流源可以分为理想电流源和实际电流源。

理想电流源可以向外电路提供一个恒值电流,不论外电路电阻的大小如何,其伏安特性曲线如图4-3所示。

图4-3实际电流源当其端电压增加时,通过外电路的电流并非恒定值而是减小。

端电压越高,电流下降得越多;相反,端电压越低通过外电路的电流越大,当端电压为零时,流过外电路的电流最大。

实际电流源的电路模型及伏安特性曲线如图4-4所示。

图4-4某些器件的伏安特性具有近似理想电流源的性质,如硅光电池,晶体三极管输出特性等。

本实验中的电流源是用晶体管来实现的。

图4-5给出了晶体三极管在共基极连接时,集电极电流和集电极与集极间的电压关系曲线。

图4-5一个实际的电源,就其外部特性而言,既可以看成是一个电压源,也可以看成是一个电流源。

其具体说明如下图所示。

图4-6三、实验仪器和器材1.直流可调电压0~30V板2.+15直流稳压电源和200mA恒流源3.电阻4.电位器5.三极管6.交直流电压电流表/电流表7.标准型导线8.标准型短接桥9.九孔实验方板四、实验内容及步骤1.测绘理想电压源的伏安特性曲线按图4-7所示连接电路。

将图中的电压源调至US=15V,负载电阻R为电阻箱。

调整电阻箱阻值,测量负载电阻R两端的电压U、流过负载电阻R的电流I。

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实验:电压源、电流源及其电源等效变换的研究
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、原理说明
1.一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(I)是一条平行于I 轴的直线。

一个实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。

2.一个实际的电压源(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(或大电阻)与稳压源(或恒流源)相串联(或并联)来摸拟一个实际的电压源(或电流源)。

3.一个实际的电源,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g 0相并联的组合来表示。

如果这两种电源能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。

一个电压源与一个电流源等效变换的条件为:
I S =U S /R 0,g 0=1/R 0 或U S =I S R 0,R 0=1/g 0 。

如图4-1所示。

图 4-1
R L
Is=U S /R 0
g 0=1/R 0
g 0
=1/R 0Is U S R 0.=R L
四、实验内容
1.测定直流稳压电源与实际电压源的外特性
(1)按图4-2接线。

Us 为+6V 直流稳压电源。

调节R 2,令其阻值由大至小变化,记录两表的读数。

(2)按图4-3接线,虚线框可模拟为一个实际的电压源。

调节R 2,令其阻值
2.测定电流源的外特性
按图4-4接线,Is 为直流恒流源,调节其输出为10mA ,令R 0分别为1K Ω和∞(即接入和断开),调节电位器R L (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。

Ω
Ω
3.测定电源等效变换的条件
先按图4-5(a )线路接线,记录线路中两表的读数。

然后利用图4-5(a)中左侧的元件和仪表,按图4-5(b)接线。

调节恒流源的输出电流I S ,使两表的读数与4-5(a)时的数值相等,记录Is 之值,验证等效变换条件的正确性。

图 4-5
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要超过20伏,负载不要开路。

2.换接线路时,必须关闭电源开关。

3.直流仪表的接入应注意极性与量程。

六、预习思考题
1.通常直流稳压电源的输出端不允许短路,直流恒流源的输出端不允许开路,为什么?
2.电压源与电流源的外特性为什么呈下降变化趋势,稳压源和恒流源的输出在任何负载下是否保持恒值? 七、实验报告
1.根据实验数据绘出电源的四条外特性曲线,并总结、归纳各类电源的特性。

2.从实验结果,验证电源等效变换的条件。

3.心得体会及其他。

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