?USPL?I2RL???R?RL?S????RL ?2可见，当电源US和RS确定后，负载得到的功率大小只与负载电阻RL有关。
dPU令L?0，解得：RL= RS时，负载得到最大功率：PL?PLmax?S。 dRL4RSRL=RS 称为阻抗匹配，即电源的内阻抗（或内电阻）与负载阻抗（或负载电阻）相等时，负载可以得到最大功率。也就是说，最大功率传输的条件是供电电路必须满足阻抗匹配。
负载得到最大功率时电路的效率：
2??PL?50% 。 USI实验中，负载得到的功率用电压表、电流表测量。
三、实验设备
1、直流数字电压表、直流数字电流表 2、恒压源（双路0～30V可调。） 3、恒源流（0～200mA可调）
4、NEEL－11B电工原理（一）、MEEL-04电工原理（二）模块板。
四、实验内容
1、测定电压源（恒压源）与实际电压源的外特性
实验电路如图2－5所示，图中的电源US用恒压源10V档可调电压输出端，并将输出电压调到＋6V，R1取51Ω的固定电阻，R2取470Ω的电位器。调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，将电流表、电压表的读数记入表2－1中。
表2－1 电压源（恒压源）外特性数据 I (mA) U (V) 12 18 22 25 30 40 50 在图2－5 电路中，将电压源改成实际电压源，如图2－6所示，图中内阻RS取51Ω的固定电阻，调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，将电流表、电压表的读数记入表2－2中。
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表2－2 实际电压源外特性数据
I (mA) U (V)
2、测定电流源（恒流源）与实际电流源的外特性
按图2－7接线，图中IS为恒流源，调节其输出为10mA（用毫安表测量），R2取470Ω的电位器，在RS分别为1kΩ和∞两种情况下，调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，将电流表、电压表的读数记入自拟的数据表格中。
3、研究电源等效变换的条件
按图2－8电路接线，其中(a)、(b)图中的内阻RS均为51Ω，负载电阻R均为200Ω。
12 18 22 25 30 40 50 在图2－8 (a)电路中，US用恒压源0～＋30V可调电压输出端，并将输出电压调到＋6V，记录电流表、电压表的读数。然后调节图2－8 (b)电路中恒流源IS，令两表的读数与图2－8(a)的数值相等，记录IS之值，验证等效变换条件的正确性。
4、有源二端电阻网络的等效电源定理
被测有源二端网络如图2-9所示.
（1）图2-9线路接入恒压源US＝12V和恒流源IS＝15mA及可变电阻RL。
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测开路电压UOC：在图2－4电路中，断开负载RL，用电压表测量开路电压UOC，将数据记入表2－3中。
测短路电流ISc：在图2－9电路中，将负载RL短路，用电流表测量短路电流ISc，将数据记入表2－3中。
表2-3
Uoc(V)
（2）负载实验
测量有源二端网络的外特性：在图2－9电路中，改变负载电阻RL的阻值，逐点测量对应的电压、电流，将数据记入表2－4中。并计算有源二端网络的等效参数US和RS
Isc(mA) Rs=Uoc/Isc 表2-4 RL(?) U(V) I(mA)
（3）验证戴维南定理
900 800 700 600 500 400 300 200 100 测量有源二端网络等效电压源的外特性：图2－10(a)电路是图2－9的等效电压源电路，图中，电压源US用恒压源的可调稳压输出端，调整到表2－3中的UOC数值，内阻RS按表2－3中计算出来的RS（取整）选取固定电阻。然后，用电阻箱改变负载电阻RL 的阻值，逐点测量对应的电压、电流，将数据记入表2－5中。
表2-5有源二端网络等效电流源的外特性数据
RL(?) U(V) I(mA) 900 800 700 600 500 400 300 200 100 测量有源二端网络等效电流源的外特性：图2－10(b)电路是图2—9的等效电流源电路，图中，电流源IS用恒流源，并调整到表2－3中的ISC数值，内阻RS按表2－3中计算出来的RS（取整）选取固定电阻。然后，用电阻箱改变负载电阻RL 的阻值，逐点测量对应的电压、电流，将数据记入表2－6中。
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表2－6有源二端网络等效电流源的外特性数据 RL(?) UAB(V) I(mA)
（4）用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻RS及其开路电压Uoc。
5、电路最大输出功率研究
900 800 700 600 500 400 300 200 100 已知电源外特性曲线如图2－11所示，根据图中给出的开路电压和短路电流数值，计算出实际电压源模型中的电压源US和内阻RS。实验中，电压源US选用恒压源的可调稳压输出端，内阻RS选用固定电阻。
用上述设计的实际电压源与负载电阻RL相连，电路如图2－12所示，图中RL选用电阻箱，从0～600Ω改变负载电阻RL的数值，测量对应的电压、电流，将数据记入表2－7中。
表2－7 电路传输功率数据 RL（Ω） U（V） I（mA） PL（mW） η%
0 100 200 300 400 500 600 五、实验注意事项
1、在测电压源外特性时，不要忘记测空载(I＝0)时的电压值；测电流源外特性时，不要忘记测短路(U＝0)时的电流值，注意恒流源负载电压不可超过20伏，负载更不可开路。 2、换接线路时，必须关闭电源开关。 3、直流仪表的接入应注意极性与量程。
六、预习与思考题
1、电压源的输出端为什么不允许短路？电流源的输出端为什么不允许开路？ 2、说明电压源和电流源的特性，其输出是否在任何负载下能保持恒值？
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