实验4电压源与电流源及其等效转换
1实验目的
（1）了解理想电流源与理想电压源的外特性。
（2）验证电压源与电流源互相进行等效转换的条件。
2实验原理
1理想电源
理想电源有理想电压源和理想电流源两种。
（1)理想电压源接上负载后，当负载变化时其电压源输出电压保持不变。
（2)理想电流源接上负载后，当负载电阻变化时，该电流源供出的电流保持不变。 它们的电路图符号及其特性见图4.5-1。
（3)在工程实际上，绝对的理想电源是不存在的，但有一些电源其外特性与理想电源极为接近，如在电子技术中，通常采用的晶体管电流源与电压源。因为用电子学的方法，可
-3
以使晶体管电压源的串联等效内阻极小，一般为10Ω以下，晶体管电流源并联等效内电导
-3
也极小，一般10Ω为以下。因此，可以近似地将其视为理想电源。
2实际电源
一个实际电源，就其外部特性而言，即可以看成是电压源，又可以看成是电流源。 (1)实际电压源用一个理想电压源Es与一电阻R0串联组合来表示。
(2)实际电流源用一个理想电流源IS与一电导G0并联的组合来表示。
图4.5-2和图4.5-3方框内部分是一个实际的电压源与一个实际的电流源，它们向同样大小的负载供出同样大小的电流I，而电源的端电压U也相等，那么这个电压源和电流源是等效的，即电压源与其等效电流源有相同的外特性。
3电压源与电流源相互进行等效转换的条件 Is=Es/R0 G0=1/R0 或 Es=Is/G0 R0=1/G0
4实验内容及步骤
1）测量理想电流源的外特性
当负载电阻在一定的范围内变化时（注意必须使电流源两端的电压不超出额定值），电流基本不变，即可将其视为理想电流源。
(1)将一可变电阻R接至稳流源的输出端上，串联接入直流电流表，并联接入直流电压表，即接成图4.5-4的实验电路。
(2)首先置可变电阻R=0，调节直流电流源，使其输出电流I=50mA，测出此时电流源的端电压U和输出电流I记入表4.5-1。
(3)改变电阻电阻R，每改变R值记下U和I，但应使Rmax*I≤20V，此时数据记入表4.5-1，即可得至理想电流源的外特性。
2）测量理想电压源的外特性
当外接负载电阻在一定范围内变化时，电源输出电压基本不变，可将其视为理想电压源。
(1)按图4.5-5接线，调节直流电压源输出12V，可变电阻R接至电压源输出端。 (2)改变电阻值R值，测量U和I，将此数据一一记入表4.5-2中，即可得到理想电压源的外特性。
3）验证实际电压源与电流源等效转换的条件
(1)在实验1）中，已测得理想电流源的电流IS=50mA，若在其输出端间并联一电阻R0(即G0=1/R0)例如1kΩ,从而构成一实际电流源，如图4.5-6所示实验电路。
(2)改变电阻R值，记下相应的端电压U和输出电流I，记入表4.5-3中，即可测出该实际电流源的外特性。
(3)根据等效转换的条件，将电压源的输出电压调至ES=ISR0，并串接一个电阻R0，构成如图4.5-7所示的实际电压源。
(4)改变负载电阻R，对应每一R值记下端电压和输出电流的值，记入表4.5-4，即可测出实际电压源的外特性。
在测量上述实际电压源和实际电流源外特性中，在实验中我们取两种情况下的负载电阻R的值一一对应相等，这样便于比较，看一看当R值相同时，两种情况下是否具有相同的电压与电流输出。
5实验结果
表4.5-1理想电流源外特性
表4.5-3实际电流源外特性
S0电压源ES= R0=
表4.5-4实际电压源外特性
6实验报告
(1)绘出所测电流源及电压源的外特性曲线。 (2)验证电压源和电流源是否等效。
实验4电压源与电流源及其等效转换
1实验目的
（1）了解理想电流源与理想电压源的外特性。
（2）验证电压源与电流源互相进行等效转换的条件。
2实验原理
1理想电源
理想电源有理想电压源和理想电流源两种。
（1)理想电压源接上负载后，当负载变化时其电压源输出电压保持不变。
（2)理想电流源接上负载后，当负载电阻变化时，该电流源供出的电流保持不变。 它们的电路图符号及其特性见图4.5-1。
（3)在工程实际上，绝对的理想电源是不存在的，但有一些电源其外特性与理想电源极为接近，如在电子技术中，通常采用的晶体管电流源与电压源。因为用电子学的方法，可
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以使晶体管电压源的串联等效内阻极小，一般为10Ω以下，晶体管电流源并联等效内电导
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也极小，一般10Ω为以下。因此，可以近似地将其视为理想电源。
2实际电源
一个实际电源，就其外部特性而言，即可以看成是电压源，又可以看成是电流源。 (1)实际电压源用一个理想电压源Es与一电阻R0串联组合来表示。
(2)实际电流源用一个理想电流源IS与一电导G0并联的组合来表示。
图4.5-2和图4.5-3方框内部分是一个实际的电压源与一个实际的电流源，它们向同样大小的负载供出同样大小的电流I，而电源的端电压U也相等，那么这个电压源和电流源是等效的，即电压源与其等效电流源有相同的外特性。
3电压源与电流源相互进行等效转换的条件 Is=Es/R0 G0=1/R0 或 Es=Is/G0 R0=1/G0
4实验内容及步骤
1）测量理想电流源的外特性
当负载电阻在一定的范围内变化时（注意必须使电流源两端的电压不超出额定值），电流基本不变，即可将其视为理想电流源。
(1)将一可变电阻R接至稳流源的输出端上，串联接入直流电流表，并联接入直流电压表，即接成图4.5-4的实验电路。
(2)首先置可变电阻R=0，调节直流电流源，使其输出电流I=50mA，测出此时电流源的端电压U和输出电流I记入表4.5-1。
(3)改变电阻电阻R，每改变R值记下U和I，但应使Rmax*I≤20V，此时数据记入表4.5-1，即可得至理想电流源的外特性。
2）测量理想电压源的外特性
当外接负载电阻在一定范围内变化时，电源输出电压基本不变，可将其视为理想电压源。
(1)按图4.5-5接线，调节直流电压源输出12V，可变电阻R接至电压源输出端。 (2)改变电阻值R值，测量U和I，将此数据一一记入表4.5-2中，即可得到理想电压源的外特性。
3）验证实际电压源与电流源等效转换的条件
(1)在实验1）中，已测得理想电流源的电流IS=50mA，若在其输出端间并联一电阻R0(即G0=1/R0)例如1kΩ,从而构成一实际电流源，如图4.5-6所示实验电路。
(2)改变电阻R值，记下相应的端电压U和输出电流I，记入表4.5-3中，即可测出该实际电流源的外特性。
(3)根据等效转换的条件，将电压源的输出电压调至ES=ISR0，并串接一个电阻R0，构成如图4.5-7所示的实际电压源。
(4)改变负载电阻R，对应每一R值记下端电压和输出电流的值，记入表4.5-4，即可测出实际电压源的外特性。
在测量上述实际电压源和实际电流源外特性中，在实验中我们取两种情况下的负载电阻R的值一一对应相等，这样便于比较，看一看当R值相同时，两种情况下是否具有相同的电压与电流输出。
5实验结果
表4.5-1理想电流源外特性
表4.5-3实际电流源外特性
S0电压源ES= R0=
表4.5-4实际电压源外特性
6实验报告
(1)绘出所测电流源及电压源的外特性曲线。 (2)验证电压源和电流源是否等效。