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二、实验内容及过程(实验原理、主要内容及操作步骤) 1. 测定直流稳压电源与实际电压源的外特性 (1) 按图 7-2 接线。Us 为+12V 直流稳压电源(将 R0短接)。调节 R2,令其阻值由大至小变 化,记录两表的读数。 利用仿真软件测试数据,调节R2的阻值得到下表数据: R2(KΩ) 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 U(V) 12 12 12 12 12 12 12 I(mA) 10.0 10.9 12.0 13.3 15.0 17.1 20.0 部分实验图如下: (2) 按图 7-3 接线,虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节 R2,令其阻值由大至小变化, 记录两表的读数。 利用仿真软件测试数据,调节R2的阻值得到下表数据: R2(KΩ) 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 U(V) 12 12 12 12 12 12 12 I(mA) 10.0 10.9 12.0 13.3 15.0 17.1 20.0 部分实验图如下: 2. 测定电流源的外特性 按图 7-4 接线,Is 为直流恒流源,调节其输出为 10mA,令 Ro 分别为 1KΩ和∞(即接入和断开),调节电位器 RL(从 0 至 1KΩ),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。 RL(KΩ) 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 I(mA) 4.11 4.32 4.56 4.83 5.13 5.48 5.87 U(V) 5.2 4.9 4.6 4.3 3.9 3.5 2.9 部分实验图如下:
RL(KΩ) 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 I(mA) 9.997 9.997 9.999 9.999 9.999 9.999 9.999 U(V) 10 9 8 7 6 5 4 部分实验图如下:
3. 测定电源等效变换的条件 先按图 7-5(a)线路接线,记录线路中两表的读数。然后利用图7-5(a)中右侧的元件和仪表,按图7-5(b)接线。调节恒流源的输出电流IS,使两表的读数与 7- 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。
1. 测定直流稳压电源与实际电压源的外特性 (1) (2) 2. 测定电流源的外特性 (1)当R0为1KΩ(接入)时 四、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? 答: 电压源本身内阻很小,短路时会产生很大的电流,而大电流会损坏电源。电流源输出电流恒定,其输出端开路,相当于接了个阻值无穷大的电阻,输出电流在这个电阻两端将产生一个无穷大的电压,这样会使得电流源烧毁。电压源与电流源都是电源,电源一定存在内阻,理想的恒压源和恒流源没有内阻,输出将是平缓的。但是实际上的恒压源和恒流源还是有内阻的,只是内阻很小,它的输出特性曲线接近于平缓,但是略有微小的下降。故输出的物理量会随负载增大呈现下降变化趋势。五、报告 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。 答: 1. 心得体会:实验过程并不是一切顺利,或偶然误差或系统误差。在实验室中进行实验时,由于实验仪器的老旧或精确度的不足或是有些实验仪器的损坏,导致实验数据有偏差,此时就需要我们细心分析结果,通过与电脑模拟实验数据进行对比分析,重复实验得出结果,从而做出适当调节。实验过程中需要细心,根据电路图进行正确连接才能得到需要的数据,导线多而交错此时就需要有较为清晰的思路,先连接一个完整的回路。实验过程还学会了相互合作。通过这个实验掌握电源外特性的测试方法,验证了电压源与电流源等效变换的条件,对学过的电路理论有了更好的理解。 |
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