电压源与电流源的等效互换.
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实验二 电源等效电路综合实验一、实验目的1、掌握建立电源模型、电源外特性的测试方法。
2、研究电源模型等效变换的条件,加深对电压源和电流源特性的理解。
3、验证戴维南定理、诺顿定理,掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
4、理解阻抗匹配,掌握最大功率传输的条件。
5、掌握根据电源外特性设计实际电源模型的方法。
二、实验原理1、实际电压源和实际电流源的等效互换理想电压源具有端电压保持恒定不变,而输出电流的大小由负载决定的特性。
实验中使用的恒压源在规定的电流范围内,具有很小的内阻,可以将它视为一个电压源。
理想电流源具有输出电流保持恒定不变,而端电压的大小由负载决定的特性。
实验中使用的恒流源在规定的电压范围内,具有极大的内阻,可以将它视为一个电流源。
实际电压源可以用一个内阻R S 和电压源U S 串联表示,其端电压U 随输出电流I 增大而降低。
在实验中,可以用一个小阻值的电阻与恒压源相串联来模拟一个实际电压源。
实际电流源是用一个内阻R S 和电流源I S 并联表示,其输出电流I 随端电压U 增大而减小。
在实验中,可以用一个大阻值的电阻与恒流源相并联来模拟一个实际电流源。
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,则可用一个电压源U s 与一个电阻R S 相串联表示;若视为电流源,则可用一个电流源I S 与一个电阻R S 相并联来表示。
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。
实际电压源与实际电流源等效变换的条件为: (1)取实际电压源与实际电流源的内阻均为R S ;(2)已知实际电压源的参数为U s 和R S ,则实际电流源的参数为SSS R U I =和R S , 若已知实际电流源的参数为I s 和R S ,则实际电压源的参数为S S S R I U =和R S 。
2、戴维南定理和诺顿定理戴维南定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替,其中:电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接,电流源开路)后的等效电阻R O 。
实验五电压源、电流源及其电源等效变换的研究一、实验目的1.掌握建立电源模型的方法;2.掌握电源外特性的测试方法;3.加深对电压源和电流源特性的理解;4.研究电源模型等效变换的条件。
二、原理说明1.电压源和电流源电压源具有端电压保持恒定不变,而输出电流大小由负载决定的特性。
外特征,极端电压U与输出电流I的关系U=f(I)是一条平行于I轴的直线。
实验中使用的恒压源在规定的电流范围内,具有很小的内阻,可以将它视为一个电压源。
电流源具有端电流保持恒定不变,而端电压的大小由负载决定的特性。
其外特征,即输出电流I与端电压U的关系I=f(U)是一条平行于U轴的直线。
实验中使用的恒流源在规定的电流范围内,具有很大的内阻,可以将它视为一个电流源。
2.实际电压源和实际电流源实际上任何电源内部都存在电阻,通常称为内阻。
因而,实际电压源可以用一个内阻RS 和电压源US串联表示,其断电压U随输出电流I增大而降低在实验中,可以用一个小阻值的电阻与恒压源相串联来模拟一个实际电压源.实际电流源可以用一个内阻RS 和电压源US并联表示,其输出电流I随断电压U增大而减小。
在实验中,可以用一个大阻值的电阻与恒流源相并联来模拟一个实际电流源.3. 实际电压源和实际电流源的等效互换一个实际的电源,就其外部特征而言,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,则可用一个电压源于一个电阻相串联来表示;若视为电流源,则可用一个电流源与一个电阻向并联来表示。
若他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。
实际电压源和实际电流源的等效变换的条件为:(1) 取实际的电压源与实际的电流源的内阻均为R S 。
(2) 已知实际电压源的参数为U S 和R S ,则实际电流源的参数为SS SU I R =和R S ,若已知实际电压源的参数为I S 和R S ,则实际电流源的参数为S S S U I R =和R S 。
XXX 实验室学生实验报告课程名称电路分析基础实验学院XXX专业XXX班级XXX学号XXX姓名XXX辅导教师XXX实验时间:X 年X 月X 日预 习 实 验 报 告1、 实验名称电压源、电流源及其电源等效变换2、实验目的1.掌握建立电源模型的方法。
2.掌握电源外特性的测试方法。
3.加深对电压源和电流源特性的理解。
4.研究电源模型等效变换的条件。
3、实验内容1.电压源和电流源电压源具有端电压保持恒定不变,而输出电流的大小由负载决定的特性。
其外特性,即端电压U 与输出电流I 的关系U = f (I ) 是一条平行于I轴的直线。
实验中使用的恒压源在规定的电流范围内,具有很小的内阻,可以将它视为一个电压源。
电流源具有输出电流保持恒定不变,而端电压的大小由负载决定的特性。
其外特性,即输出电流I 与端电压U 的关系I = f (U ) 是一条平行于U 轴的直线。
实验中使用的恒流源在规定的电流范围内,具有极大的内阻,可以将它视为一个电流源。
2.实际电压源和实际电流源实际上任何电源内部都存在电阻,通常称为内阻。
因而,实际电压源可以用一个内阻R S 和电压源U S 串联表示,其端电压U 随输出电流I 增大而降低。
在实验中,可以用一个小阻值的电阻与恒压源相串联来模拟一个实际电压源。
实际电流源是用一个内阻R S 和电流源I S 并联表示,其输出电流I 随端电压U 增大而减小。
在实验中,可以用一个大阻值的电阻与恒流源相并联来模拟一个实际电流源。
3.实际电压源和实际电流源的等效互换一个实际的电源,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,则可用一个电压源U s 与一个电阻R S 相串联表示;若视为电流源,则可用一个电流源I S 与一个电阻R S 相并联来表示。
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。
实际电压源与实际电流源等效变换的条件为: (1)取实际电压源与实际电流源的内阻均为R S ;(2)已知实际电压源的参数为U s 和R S ,则实际电流源的参数为SS S R UI =和R S ,若已知实际电流源的参数为I s 和R S ,则实际电压源的参数为S S S R I U =和R S 。
第1章章后习题解析1.1 一只“100Ω、100 W”的电阻与120 V电源相串联,至少要串入多大的电阻 R才能使该电阻正常工作?电阻R上消耗的功率又为多少?解:电阻允许通过的最大电流为1100100'===RPI A所以应有1120100=+R,由此可解得:Ω=-=201001120R电阻R上消耗的功率为P=12×20=20W1.2 图1.27(a)、(b)电路中,若让I=0.6A,R=?图1.27(c)、(d)电路中,若让U=0.6V,R=?解:(a)图电路中,3Ω电阻中通过的电流为Iˊ=2-0.6=1.4AR与3Ω电阻相并联,端电压相同且为U=1.4×3=4.2V所以R=4.2÷0.6=7Ω(b)图电路中,3Ω电阻中通过的电流为Iˊ=3÷3=1AR与3Ω电阻相并联,端电压相同,因此R=3÷0.6=5Ω(c)图电路中,R与3Ω电阻相串联,通过的电流相同,因此R=0.6÷2=0.3Ω(d)图电路中,3Ω电阻两端的电压为Uˊ=3-0.6=2.4VR与3Ω电阻相串联,通过的电流相同且为I=2.4÷3=0.8A所以R=0.6÷0.8=0.75Ω1.3 两个额定值分别是“110V,40W”“110V,100W”的灯泡,能否串联后接到220V的电源上使用?如果两只灯泡的额定功率相同时又如何?解:两个额定电压值相同、额定功率不等的灯泡,其灯丝电阻是不同的,“110V,40W”灯泡的灯丝电阻为:Ω===5.302401102240PUR;“110V,100W”灯泡的灯丝电阻为:Ω===12110011022100PUR,若串联后接在220V的电源上时,其通过两灯泡的电流相同,且为:52.01215.302220≈+=I A,因此40W灯泡两端实际所加电压为:3.1575.30252.040=⨯=U V,显然这个电压超过了灯泡的额定值,而100 W灯泡两端实际所加电压为:U100=0.52×121=62.92V,其实际电压低于额定值而不能正常工作,因此,这两个功率不相等的灯泡是不能串联后接到220V电源ΩΩ图1.27 习题1.2电路图上使用的。
电压源与电流源的等效变换实验报告总结电压源与电流源的等效变换实验报告总结电压源与电流源的等效变换实验报告总结篇一:实验一电压源与电流源的等效变换实验一电压源与电流源的等效变换学号: 132021520 姓名:XXX 班级:13通信X班指导老师:X老师实验组号:5 实验地点:1实203 实验日期:201X年5月18日一、实验目的和要求: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、实验仪器:一、可调直流稳压电源 1台二、直流恒流源 1台三、直流数字电压表 1只四、直流数字毫安表 1只五、电阻器 1个三、实验原理: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,即其伏安特性U=f(I)是一条平行于I轴的直线。
一个恒流源在使用中,在一定的电压范围内,可视为一个理想的电流源,即其输出电流不随负载的改变而改变。
2(一个实际的电压源(或电流源),其端电压(或输出电压)不可能不随负载而变,因它具有一定的内组值。
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)来模拟一个电压源(或电流源)的情况。
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ES与一个电导g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。
一个电压源与一个电流源等效变换条件为第 1 页共 4 页Is? 或 Es1 g= RR Es? 如下图6-1所示:Is1 R= g0g0四、实验内容:1(测定电压源的外特性(1)按图6-2(a)接线,ES为+6V直流稳压电源,调节R,令其阻值由大至小变化,记录两表的读数图6-2(a) 图6-2(b)(2)按图6-2(b)接线,虚线框可模拟为一个实际的电压源,调节R阻值,记录两表读数。
电路试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电路中电流的参考方向可以任意选择,但必须()。
A. 从电源正极流向负极B. 与电压的参考方向一致C. 与电压的参考方向相反D. 与电压的参考方向无关答案:B2. 在电路中,电阻的单位是()。
A. 欧姆B. 伏特C. 安培D. 瓦特答案:A3. 电路中,电压源与电流源的等效变换条件是()。
A. 电压源电压等于电流源电压B. 电流源电流等于电压源电流C. 电压源电压等于电流源电流D. 电流源电流等于电压源电压答案:D4. 电路中,理想电压源的内阻为()。
A. 0欧姆B. 无穷大欧姆C. 1欧姆D. 10欧姆答案:B5. 电路中,理想电流源的内阻为()。
A. 0欧姆B. 无穷大欧姆C. 1欧姆D. 10欧姆答案:B6. 电路中,串联电阻的总阻值为()。
A. 各电阻值之和B. 各电阻值之积C. 各电阻值之和的倒数D. 各电阻值之积的倒数答案:A7. 电路中,并联电阻的总阻值为()。
A. 各电阻值之和B. 各电阻值之积C. 各电阻值之和的倒数D. 各电阻值之积的倒数答案:C8. 电路中,基尔霍夫电流定律表明()。
A. 进入节点的电流之和等于离开节点的电流之和B. 离开节点的电流之和等于进入节点的电流之和C. 进入节点的电流之和等于离开节点的电流之和D. 离开节点的电流之和等于进入节点的电流之和答案:A9. 电路中,基尔霍夫电压定律表明()。
A. 沿着任意闭合回路,电压之和等于零B. 沿着任意闭合回路,电压之和不等于零C. 沿着任意非闭合回路,电压之和等于零D. 沿着任意非闭合回路,电压之和不等于零答案:A10. 电路中,欧姆定律表明()。
A. 电压等于电流乘以电阻B. 电压等于电阻除以电流C. 电流等于电压除以电阻D. 电流等于电阻乘以电压答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 以下哪些是电路的基本组成部分?()A. 电源B. 电阻C. 电容D. 电感答案:ABCD2. 以下哪些是电路的基本定律?()A. 欧姆定律B. 基尔霍夫电流定律C. 基尔霍夫电压定律D. 法拉第电磁感应定律答案:ABC3. 以下哪些是电路的分析方法?()A. 节点分析法B. 回路分析法C. 叠加定理D. 戴维南定理答案:ABCD4. 以下哪些是电路的元件?()A. 电阻B. 电感C. 电容D. 二极管答案:ABCD5. 以下哪些是电路的类型?()A. 直流电路B. 交流电路C. 线性电路D. 非线性电路答案:ABCD三、判断题(每题1分,共10分)1. 电路中的电流总是从电源的正极流向负极。