实验 电源的外特性

篇一：实验1电源外特性及等效变换实验1直流电路中的基本测量—电源外特性及等效变换1．学习正确使用常用的直流电表及直流稳压电源。

2．学习测定电压源和电流源的外特性。

3．掌握电压源和电流源等效变换的条件和方法。

4．学习通过实验来实现有源二端线性网络的等效变换。

二、实验原理1．直流电路中基本测量包括对直流电压、电流及电阻的测量。

直流电压和电流的测量，可用万用表的直流电压（DCV）及直流电流（DCmA）档；当要求较高的准确度时，应选用准确度等级为0.5～1.0 级的磁电式直流电压表和直流电流表（本实验采用此类仪表）。

电阻的测量可用伏安法、电桥法，一般情况下，常用万用表的电阻（?）档测量。

测量结果的准确度不仅与仪表的准确度等级有关，还与所选用的量程有关。

2．一个具有一定内阻的电源，可以用电压源模型来表示，也可以用电流源模型来表示。

直流稳压电源在额定电流的范围内，其输出电压不随负载电流改变，近似为恒定值，所以可视为一个恒压源（理想电压源）。

如果用一个模拟电源内阻的电阻与稳压电源串联，即构成一个具有内阻值的电压源。

构成恒流源（理想电流源）的电路有很多形式，本实验利用晶体管的恒流特性，构成一个近似于理想的电流源，其电路如图1.1 （a）所示。

将此恒流电源的（其电流中将a、b两端接R0），便构成了具有一定内阻R0的电流源，如图1.1（b）所示。

(出自:池锝范文网:电源等效变换实验报告)(a) 图1..1恒流源和电流源在保持外特性相同的条件下，电压源模型和电流源模型可以相互等效变换，但恒压源和恒流源不能等效互换。

3．一个有源二端线性网络可用一个恒压源和内阻串联的电路模型来等效。

等效电压源的端电压等于此有源二端网络的开路电压Uo，内阻R0 等于此有源二端网络中，除去独立电源后在其端口处的等效电阻。

这就是戴维宁定理，这个等效电路称为戴维宁等效电路。

本实验用电压源、电流源和电阻元件组成有源二端线性网络，如图2 中外点划线方框所示，用实验中测得的开路电压和短路电流ISC 可以计算有源二端网中R1,R2,R3,R6组成。

实验一弧焊电源外特性实验一、实验目的1.理解弧焊电源外特性的含义。

2.掌握弧焊电源外特性的测试方法。

3.测定ZX7-400电焊机的外特性。

二、实验设备ZX7-400电焊机、PTE-750E智能电源测试台、感应调压器三、实验内容在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值U y与输出的电流稳定值I y之间的关系U y=f(I y),称为电源的外特性。

对于直流电源，U y和I y为平均值，对于交流电源则为有效值。

外特性可用曲线来表示，这种曲线叫外特性曲线。

外特性曲线与纵坐标的交点即为弧焊电源的空载电压，外特性曲线与横坐标的交点即为弧焊电源的短路电流。

不同的焊接方法对电源外特性有不同的要求。

根据外特性曲线的形状，焊接电源的外特性可分为平特性和下降特性两大类。

1、平特性特点是输出电压基本上不随输出电流的变化而变化(略有变化)，又称恒压特性，适用于作为熔化极气体保护焊和电渣焊的电源。

2、下降特性特点是输出电压随输出电流而下降。

根据输出电压下降的快慢程度，又可分成缓降、陡降、垂降三种，其中垂降外特性又称恒流特性，因为当弧长发生变化时，输出电流基本保持不变。

下降特性适用于作为焊条电弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊的电源。

四、实验步骤1.观察和熟悉焊机外形，记录铭牌数据。

2.熟悉实验电路的连接和各个设备的功能及使用。

3.利用PTE-750E智能电源测试台测量ZX7-400电焊机电源的外特性。

4.关闭测试台和电源。

五、实验报告内容六、思考题1.交流焊机有哪几种典型类型，它们的结构有何区别及联系？2.ZX7-400电焊机是如何获得下降外特性的。

基本电学实验论文实验一电路元件伏安特性的测绘及电源外特性的测量一、实验目的1、学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法，并绘制其特性曲线2、学习测量电源外特性的方法3、掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法4、学习使用直流电压表、电流表，掌握电压、电流的测量方法二、实验设备名称数量型号1、直流恒压源恒流源1台自备2、数字万用表2台自备3、电阻11只1Ω×1 5.1Ω×110Ω×120Ω×1 47Ω×2100Ω×2200Ω×1 1kΩ×1 3kΩ×14、白炽灯泡1只12V/3W5、灯座1只M=9.3mm6、稳压二极管1只2CW567、电位器1只470 /2W8、短接桥和连接导线若干SJ-009和SJ-3019、九孔插件方板1块SJ-010三、实验原理与说明1、电阻元件(1) 伏安特性二端电阻元件的伏安特性是指元件的端电压与通过该元件电流之间的函数关系。

通过一定的测量电路，用电压表、电流表可测定电阻元件的伏安特性，由测得的伏安特性可了解该元件的性质。

通过测量得到元件伏安特性的方法称为伏安测量法(简称伏安法)。

把电阻元件上的电压取为纵(或横)坐标，电流取为横(或纵)坐标，根据测量所得数据，画出电压和电流的关系曲线，称为该电阻元件的伏安特性曲线。

(2) 线性电阻元件线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。

在关联参考方向下，可表示为：U=IR，其中R为常量，称为电阻的阻值，它不随其电压或电流改变而改变，其伏安特性曲线是一条过坐标原点的直线，具有双向性。

如图1-1(a)所示。

(3) 非线性电阻元件非线性电阻元件不遵循欧姆定律，它的阻值R 随着其电压或电流的改变而改变，就是说它不是一个常量，其伏安特性是一条过坐标原点的曲线，如图1-1(b)所示。

(4) 测量方法在被测电阻元件上施加不同极性和幅值的电压，测量出流过该元件中的电流；或在被测电阻元件中通入不同方向和幅值的电流，测量该元件两端的电压，便得到被测电阻元件的伏安特性。

实验一电源外特性的测定一、实验目的：1、熟练掌握万用表的使用方法，并能够熟练使用直流电流表和直流电压表2、理解短路和短路两种状态的特点。

3、理解电路的路端电压是什么？电路的路端电压随外电路电阻变化的规律是什么4、利用全电路欧姆定律验证电源外特性，并加深对电源外特性的理解。

二、实验器材1、万用表一个、直流稳压电源一个、导线、开关等若干。

2、直流电压表和直流电流表（实验台自带），电流表选择量程0—25mA—50mA为宜。

三、实验原理图（实验电路图如图1所示）图1. 电源外特性的测定实验电路图四、实验原理1、根据全电路欧姆定律I=E/（R+r）可知，当电源的电动势E和内阻r保持不变时，改变外电路电阻R的值，电路中的电流I，内电阻Ur、路端电压U随之改变。

2、若增大时，总电流I减小，则内电阻上的电压上的电压Ur=Ir随之减小，因而路端电压U=E-Ur增大，当R增大到近似无穷大即短路时，I=0，U=E，即短路时的路端电压U 等于电源的电动势E，此时测出的路端电压U就是电源的电动势E。

3、若R减小时，总电流I增大，则内电阻上的电压Ur=Ir随之增大，因而路端电压U=E-Ur 减小，当R减小到为零即短路时，I=E/r, Ur=E，U=0，由于电源的内电阻比较小，所以短路时的电流比较大，极易烧毁电源和其他元件，注意避免。

五、实验步骤1、按电路图连接好实验电路。

2、短开外电路，用直流电压表测出此时的路端电压即电源的电动势E。

3、连接好外电路，调节滑动电位器，使阻值R逐渐变小，观察电压表的读数的变化情况，并将数据填入表中。

4、用示波器测量出电源外特性曲线，并画出来。

六、实验数据记录。

测定直流稳压电源与实际电压源的外特性实验数据实验数据
在测定直流稳压电源与实际电压源的外特性时，一般可以进行以下实验：
1. 输出电压稳定性实验：通过给定的负载条件，测量输出电压的波动情况以评估直流稳压电源的稳定性能。

2. 输出电流能力实验：测试直流稳压电源的最大输出电流能力，以确定其是否满足实际应用的需求。

3. 转换效率实验：测量直流稳压电源在不同负载情况下的输入功率和输出功率，计算转换效率，以评估其能量转化的效率。

4. 调整时间实验：通过对直流稳压电源的输入电压进行突变，观察输出电压的调整时间，以评估其动态响应能力。

以上只是一些常见的实验内容，具体的实验数据需要根据具体的实验设备和实验要求进行设计和采集。

确保在实验过程中遵守相关的安全操作规范，并确保设备和电源的正确连接和使用。

8.11电路元件的伏安特性的测绘及电源外特性的测量[实验要求]1、测量给定电阻的阻值R X，要求△R X/R X≤1.5%从给定的电阻中任选二个电阻，可用电流表内接、外接、补偿、替代等方法进行测量，并给出测量结果2、测量非线性电阻的伏安特性研究要求从给定的白炽灯泡、稳压二极管、光电二极管、发光二极管、整流二极管中任选二个元件，进行测量。

并用实验曲线给出实验结果。

3、测量直流电压源的伏安特性测量给定电源（干电池、直流稳压电源）的内阻、电动势及最大输出功率，用曲线或图表反映实验结果。

[实验器材]1、DH-SJ型物理设计性实验装置2、待测电阻3、白炽灯泡、稳压二极管、光电二极管、发光二极管、整流二极管附电路元件的伏安特性的测绘及电源外特性的测量参考资料一、实验目的1、学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法，并绘制其特性曲线2、学习测量电源外特性的方法3、掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法4、学习使用直流电压表、电流表，掌握电压、电流的测量方法三、实验原理与说明1、电阻元件(1) 伏安特性二端电阻元件的伏安特性是指元件的端电压与通过该元件电流之间的函数关系。

通过一定的测量电路，用电压表、电流表可测定电阻元件的伏安特性，由测得的伏安特性可了解该元件的性质。

通过测量得到元件伏安特性的方法称为伏安测量法(简称伏安法)。

把电阻元件上的电压取为纵(或横)坐标，电流取为横(或纵)坐标，根据测量所得数据，画出电压和电流的关系曲线，称为该电阻元件的伏安特性曲线。

(2) 线性电阻元件线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。

在关联参考方向下，可表示为：U=IR，其中R为常量，称为电阻的阻值，它不随其电压或电流改变而改变，其伏安特性曲线是一条过坐标原点的直线，具有双向性。

如图1-1(a)所示。

(3) 非线性电阻元件非线性电阻元件不遵循欧姆定律，它的阻值R随着其电压或电流的改变而改变，就是说它不是一个常量，其伏安特性是一条过坐标原点的曲线，如图1-1(b)所示。

实验三：电压源与电流源的等效变换预习报告：1 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。

2 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。

其外特性曲线，即伏安特性曲线U＝f（I）是一条平行于I轴的直线。

一个实用中的恒流源在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源。

（2）一个实际的电压源（或电流源），其端电压（或输出电流）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（或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或并联）来摸拟一个实际的电压源（或电流源）。

（3）一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成一个电压源，又可以看成一个电流源。

若视为电压源，则可用一个理想的电压源U s与一个电阻R0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g o相并联的组合来表示。

如果这两种电源能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的条件为I s＝U s／R0，g0＝1/R0或U s＝I s R0，R0＝1/ g0。

如图1所示。

图1 电压源与电流源等效变换3 实验设备（1）可调直流稳压电源（0～30V）1块。

（2）可调直流恒流源（0～200mA）1块。

（3）直流数字电压表（0～200V）1块。

（4）直流数字毫安表（0～200mA）1块。

（5）万用表1块。

（6）电阻器（DGJ -50，51Ω，200Ω，1K Ω） （7）可调电阻箱（DGJ -05，0～99999.9Ω）1块。

4 实验内容1．测定直流稳压电源与实际电压源的外特性（1）按如图2所示接线。

Us 为＋6V 直流稳压电源。

调节R 2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数于表1中。

（2）按如图3所示接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源。

实验一弧焊电源外特性实验一、实验目的1.理解弧焊电源外特性的含义。

2.掌握弧焊电源外特性的测试方法。

3.测定ZX7-400电焊机的外特性。

二、实验设备ZX7-400电焊机、PTE-750E智能电源测试台、感应调压器三、实验内容在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值U y与输出的电流稳定值I y之间的关系U y=f(I y),称为电源的外特性。

对于直流电源，U y和I y为平均值，对于交流电源则为有效值。

外特性可用曲线来表示，这种曲线叫外特性曲线。

外特性曲线与纵坐标的交点即为弧焊电源的空载电压，外特性曲线与横坐标的交点即为弧焊电源的短路电流。

不同的焊接方法对电源外特性有不同的要求。

根据外特性曲线的形状，焊接电源的外特性可分为平特性和下降特性两大类。

1、平特性特点是输出电压基本上不随输出电流的变化而变化(略有变化)，又称恒压特性，适用于作为熔化极气体保护焊和电渣焊的电源。

2、下降特性特点是输出电压随输出电流而下降。

根据输出电压下降的快慢程度，又可分成缓降、陡降、垂降三种，其中垂降外特性又称恒流特性，因为当弧长发生变化时，输出电流基本保持不变。

下降特性适用于作为焊条电弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊的电源。

四、实验步骤1.观察和熟悉焊机外形，记录铭牌数据。

2.熟悉实验电路的连接和各个设备的功能及使用。

3.利用PTE-750E智能电源测试台测量ZX7-400电焊机电源的外特性。

4.关闭测试台和电源。

五、实验报告内容六、思考题1.交流焊机有哪几种典型类型，它们的结构有何区别及联系？2.ZX7-400电焊机是如何获得下降外特性的。

实验九 电源的外特性
一、实验目的
1.1 理解电源的端电压和负载电流的关系以及影响端电压的因素。

1.2熟悉实验的操作步骤以及电流表、电压表、万用表的使用方法。

二、实验设备
1、YL-GD 装置的可调稳压电源（0~30V 、0~2A ）、多量程电流表、数字电压表。

2、透明元件盒A1-R04、A1-R10、A4-S1。

3、万用表。

三、实验内容与实验步骤
3.1在通用电路板上按图2.1插拼联接。

3.2检查电路联接无误后，将实验台的的C 组直流稳压电源电压调至电路需求电压并接入电路中。

3.3当开关S 断开时，读出电压表和电流表的数值并记入表2.1中。

3.4当闭合S 时，别接入负载电阻200欧、300欧、1K Ω欧，读出三种不同负载电阻时，电流表和电压表的值，并记入表中。

图2.1 电源实验 外特性接线图
表2.1
四、实验注意事项
1、测量时，可调稳压电源的输出电压由0缓慢逐渐增加，应时刻注意电压表和电流表，不超过规定值。

2、稳压电源输出端切勿碰线短路。

3、测量中，随时注意电流表读数，及时更换电流表量程，勿使仪表超量程。

五、实验报告要求
4.1根据记录表2.1的实验数据，绘出端电压U 随负载R 2电流I 变化的外特性（U-I ）曲线。

Ω
Ω,1K Ω)
I (mA)
U
(V)
4.2根据绘出的电源外特性曲线，总结端电压和负载的关系以及分析影响端电压高低的因素。

实验一 电位、电压的测定 电源的外特性1．1实验目的1）熟悉万用表的使用方法及测量方法。

掌握简单电路的联结方法 2）通过电位、电压的测定，验证电位值的相对性和电压值的绝对性。

3）理解电源的端电压和负载电流的关系及影响端电压的因素。

1．2实验原理1．2．1电位与电压的概念电位的概念：在电路中指定某点作为参考点，规定其电位为零，电路中其它点与参考点之间的电压，称为该点的电位。

在分析电子电路中，通常要应用电位这个概念。

例如对二极管，只有它的阳极电位高于阴极电位时，管子才能导通；否则就截止。

电压就是两点的电位差。

1．2．2电源的外特性由图1.2. 1可得电路中的电流I=LR R E0 式（1.2.2.1）和负载电阻两端的电压U=R L I1.2.2.得出U=E —R 0I 式（1.2.2.2）。

式（1.2.2.2）称为全电路欧姆定律，其表示：电源端电压（U ）小于电源电动势（E ），两者之差等于电流在电源内阻上产生的压降（R 0I ）。

电流越大，则端电压下降的就越多。

表示电源端电压U 和输出电流I 之间的关系曲线，称为电源的外特性曲线，如图1.2.2所示。

曲线的斜率与电源内阻R 0有关。

式（1.2.2.2）表明当电流（负载）变动时，电源的端电压波动不大，同时也说明了它带负载能力强。

反之，当R 0不能忽略时，电源的端电压随电流（负载）变化波动明显，说明它带负载能力弱。

图1.2. 1 图1.2.21．3预习要求预习教材中1.3、 1.4 、1.5 、1.7中的内容；查找相关内容。

1．4实验器材通用电学实验台 导线 数字万用表 直流电流表0-50mA1．5注意事项1）数字万用表的量程和档位要在正确的位置上。

2）电流的极性不要接反。

1．6实验内容与步骤1）电位与电压测定的电路如图1.2.3所示，在实验台上连接电路检查无误后，将实验台上的E 组电源接入电路中，然后以D 点为参考点，用数字万用表分别测量A 、B 、C 、E 、F 各点的电位值及U EB 、U BA 、U CD 、U DA 、U EF 的电压值，并将测量数据填入表1.1中。

电源外特性实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对电源的外特性进行实验，掌握电源的输出特性、效率特性和稳定性特性，加深对电源工作原理的理解，为电源的设计和应用提供实验依据。

二、实验原理。

电源的外特性是指在负载不同的情况下，电源输出电压、电流的变化规律。

电源的输出特性主要包括静态输出特性和动态输出特性。

静态输出特性是指在稳态工作条件下，电源输出电压与负载之间的关系；动态输出特性是指在负载变化时，电源输出电压的瞬时响应特性。

电源的效率特性是指电源输出功率与输入功率之比，反映了电源的能量转换效率。

电源的稳定性特性是指电源在外部环境变化或负载变化时，输出电压的稳定性。

三、实验内容。

1. 静态输出特性实验，在不同负载下，测量电源输出电压和输出电流，绘制输出特性曲线。

2. 动态输出特性实验，在负载突变时，记录电源输出电压的瞬时响应情况。

3. 效率特性实验，测量不同输出功率下的输入功率和输出功率，计算电源的效率。

4. 稳定性特性实验，在外部环境变化或负载变化时，观察电源输出电压的稳定性。

四、实验步骤。

1. 连接电源和负载，调节电源输出电压和输出电流的大小。

2. 在不同负载下，测量电源输出电压和输出电流的数值。

3. 记录负载突变时电源输出电压的瞬时响应情况。

4. 测量不同输出功率下的输入功率和输出功率，并计算电源的效率。

5. 在外部环境变化或负载变化时，观察电源输出电压的变化情况。

五、实验数据。

1. 静态输出特性曲线图。

（插入静态输出特性曲线图）。

2. 动态输出特性响应图。

（插入动态输出特性响应图）。

3. 效率特性数据表。

（插入效率特性数据表）。

4. 稳定性特性观察记录。

（插入稳定性特性观察记录）。

六、实验结果分析。

1. 通过静态输出特性曲线图可以看出，在不同负载下，电源输出电压随着负载的变化呈现出一定的规律，为后续电源设计提供了参考依据。

2. 动态输出特性响应图显示了电源在负载突变时的瞬时响应情况，为电源的稳定性提供了重要的参考信息。

电源外特性曲线
电源外特性曲线是一个重要的测试工具，用于分析电源的性能特性、
故障和灵敏度/可靠性。

下面是一些常见的电源外特性曲线：
1. 功率输出曲线：以负载电流为横轴，输出功率为纵轴，来测量源的“最大功率”限制，以及适应多种负载的能力。

2. 频率响应曲线：以频率作为横轴，纵轴为输出电压，来衡量源的谐
振/噪声行为和频率响应功能。

3. 辐射曲线：用于评估电源对到达它的电磁辐射的响应程度，以衡量
其适应性和可缩放特性。

4. OVP/UVP 曲线：以电压作为横轴，负载电流为纵轴，来评估源的OVP/UVP 功能，以防止源在出现故障时将负载烧毁。

5. 热性能变化曲线：以温度为横轴，负载电流和电压调整纵轴，来评
估源的热行为特性有多大的变化。

6. 交直流抵消抢占曲线：以负载电流为横轴，交流或直流电压为纵轴，以测量源的抵消能力和可缩放特性。

7. 过载耐受能力曲线：以当负载超过额定电流时的负载电流为横轴，
由负载电压升至电流断开电压纵轴，以测量源对过载变化的响应程度。

通过测量电源外特性曲线，可以清楚地了解电源性能、故障率和可靠
性水平。

此外，这些曲线还有助于测量电源的散热性能，耐受负载变
化的能力，以及辐射和频率响应行为等。

这样就可以更好地满足用户
对电源的灵活性和可靠性的要求，为客户提供更高效能的产品。