设计性实验一 用伏安法测量电源的输出特性
厦门大学实验报告
学院：______________系：________专业：____________________年级：______________ 姓名：_____________学号：___________________实验时间：__________组：__________ 指导教师签字：________________________________________________________________
设计性实验一 用伏安法测量电源的输出特性
【实验目的】
1、用伏安法测量电源的输出特性曲线。
2、测定电池的电动势E、内电阻r、电源所能提供的最大输出电流
Imax及最大输出功率Pmax
【实验原理】
1、测电源电动势和内阻及最大输出电流
如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、
U值，用作图法来处理数据。由E=U+Ir可变形为：U=E-Ir即U=-Ir+E(y=kx+b)的形式。若坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U－I图象（如图2）。
所得直线跟纵轴的交点（y截距）即为电动势值，跟横轴的交点（x截距）即为短路电流值，也为最大电流值Im。直线斜率的绝对值即为内电阻r的值。
2、测最大输出功率
负载R所获得的功率P即为电源的输出功率。
E2R⎛E⎫P=IR= R=⋅=PEη ⎪R+rR+r⎝R+r⎭
RE2式中PE=为电源发出的功率，η=为传输效率。将R看R+rR+r
dP成为变量，P随R而变，最大输出功率发生在=0的条件下，即 dR
2dP2(R+r)-R⨯2(R+r)=E[]=0 4dR(R+r)22
解上式得
R=r
R获得的最大功率为 Pmax
即最大输出功率为 PmaxE2= 4rE2= 4r
【实验器材】
待测直流电源，伏特表，伏安表，滑动变阻器，开关，导线。
【实验步骤】
1．选用适当量程的伏安表和伏特表，按电路图1连接好电路。
2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。
4．打开开关，整理好器材。
5．处理数据，用作图法求出电动势和内电阻的值。
6、求出最大输出电流及最大输出功率。
【注意事项】
1．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些。
2．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。