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．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。 测量数据记录于表 4-1 中。 图4-7

2． 测试理想电流源的伏安特性曲线

按图4-8所示连接电路。将图中的电流源调至IS=15mA，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，测量数据记录于4-2中。 表4-2 图4-8

3． 测试实际电流源的伏安特性曲线

按图4-9连接电路。RS=1KΩ，IS=15mA，调整电阻箱阻值，测量负载R两端的电压U、流过负载R的电流I。测量结果记录于表4-3中。 表4-3 图4-9

4． 电流源与电压源的等效变换

将实际电流源变换为等效的实际电压源。变换后电压源的参数为： RS?1K?

US?I?RS?15mA?1K??15V

等效电路如图4-10所示。调整电阻箱阻值，测量负载R两端的电压U、流过负载R的电流I。将结果记录于表4-4中。

表4-4 图4-10 五、思考题

1. 电压源和电流源等效变换的条件是什么？ Rs=R′s ,Is=Us/Rs

2. 恒压源和恒流源是否能够进行等效变换？为什么？ 不能。恒压源的输出的输出电流是可变的。而恒流源输出电流是恒定的。

3. 若将实验电路中负载电阻的阻值调到100千欧，则流过负载电阻的电流远小于15mA。 试解释这一现象。

非理想恒流源都有内阻，当负载电阻增大到100千欧时，恒流源内阻相对来说将不再是0，，因而流过负载电阻的电流将远小于15mA。

实验五 电压源与电流源的等效变换 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。

一个恒流源在实用中，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两端的电压而变。 2. 一个实际的电压源， 其端电压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与稳压源相串联来摸拟一个实际的电压源。

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go相并联的给合来表示。如果有两个电源，他们能向同样大小的电阻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： 电压源变换为电流源：Is＝Us／Ro，go＝1/Ro 电流源变换为电压源：Us＝IsRo，Ro＝ 1/ go 如图5-1所示。 Is=Us/R0 g0=1/R0 L

Us= R0=1/g0 L

图 5-1 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) 利用HE-11上的元件和屏上的电流插座，按图5-2接线。Us为＋12V直流稳压电源。调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数。 Ω Ω

图 5-2 图 5-3 (2) 按图5-3接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数。2. 测定电流源的外特性

按图5-4接线，Is为直流恒流源，调节其输出为10mA，令R分别为1KΩ和∞，调节电位器RL。

测出这两种情况下的电压表和电流表的读 数，并把测量数据分别添入表格a、b中。 图 5-4 a b

3. 测定电源等效变换的条件

先按图5-5线路接线，记录线路中两表的读数。然后利