電壓源與電流源的等效變換

 一、實驗目的

　　1. 掌握電源外特性的測試方法。

       2. 驗證電壓源與電流源等效變換的條件。
 二、實驗原理

　　1. 一個直流穩壓電源在一定的電流範圍內，具有很小的內阻。故在實用中，常將它視為一個理想的電壓源，即其輸出電壓不隨負載電流而變。其外特性曲線，即其伏安特性曲線U＝f(I)是一條平行於I軸的直線。一個實用中的恆流源在一定的電壓範圍內，可視為一個理想的電流源。

2. 一個實際的電壓源（或電流源）， 其端電壓（或輸出電流）不可能不隨負載而變，因它具有一定的內阻值。故在實驗中，用一個小阻值的電阻（或大電阻）與穩壓源（或恆流源）相串聯（或並聯）來摸擬一個實際的電壓源（或電流源）。

3. 一個實際的電源，就其外部特性而言，既可以看成是一個電壓源，又可以看成是一個電流源。若視為電壓源，則可用一個理想的電壓源Us與一個電阻Ro相串聯的組合來表示；若視為電流源，則可用一個理想電流源Is與一電阻Ro相併聯的組合來表示。如果這兩種電源能向同樣大小的負載供出同樣大小的電流和端電壓，則稱這兩個電源是等效的，即具有相同的外特性。

一個電壓源與一個電流源等效變換的條件為：

三、實驗設備

四、實驗內容

測定電源等效變換的條件  

 先按圖 (a)線路接線，記錄線路中兩表的讀數。然後利用圖 (a)中右側的元件和儀表，按圖 (b)接線。調節恆流源的輸出電流IS，使兩表的讀數與 按圖(a)測量時的數值相等，記錄Is之值，驗證等效變換條件的正確性。

注意：請自擬表格，記錄外電阻外特性參數（電壓與電流），實際電流源大小（調節值及理論值）
      

五、實驗注意事項

　　1. 在測電壓源外特性時，不要忘記測空載時的電壓值，測電流源外特性時，不要忘記測短路時的電流值，注意恆流源負載電壓不要超過20伏，負載不要開路。

    2. 換接線路時，必須關閉電源開關。

    3. 直流儀表的接入應注意極性與量程。

六、思考題

　　1. 通常直流穩壓電源的輸出端不允許短路，直流恆流源的輸出端不允許開路，為什麼？

    2. 電壓源與電流源的外特性為什麼呈下降變化趨勢， 穩壓源和恆流源的輸出在任何負載下是否保持恆值？