电源电路的开路电压和短路电流实验

为了能获得较高电压或较大电流，须把原电池和蓄电池进行串联或并联。

（1）电源的串联电路

实验3-16：测量小电池R₆和由3个串联电池的开路电压和短路电流（短路电流时间最长只允许几秒）。

串联3个电池的开路电压是单个电池的3倍，而短路电流只为单个电池时的1倍。

对高电压，在串联原电池时，应按图3-33所示以正极接负极进行串联。在串联电路中，其开路电压是同其内电阻一样累加起来的。

图3-33 电源的串联电路

对于串联的电源，其开路电压和内电阻均为各个电源值的累加，而流过全部电源的电流是相同的。

电源的串联电路：

U₀=U₀₁+U₀₂+…

R_i=R_i1+R_i2+…

式中 U₀——总开路电压；

U₀₁、U₀₂——各电源开路电压；

R_i——总内电阻；

R_i1、R_i2——各电源内电阻。

（2）电源的并联电路

实验3-17：按图3-34所示把3个小电池并联在一起，并测量其开路电压和短路电流。

对于并联电路，相对于单个电池，其开路电压虽然相同，但其短路电流却增加了3倍。

对于并联电路，电源只能按图3-34所示把同极彼此连接在一起。(www.xing528.com)

对于并联的电源，其电流和内电导为累加值，而单个电源的开路电压和内电阻必须相同。

并联电路的开路电压及其内电阻差别很大，在电路无负载时，平衡电流使电源电压降低，因此，电池的寿命会迅速降低。为此，在实践中应避免并联电源。但在必须时，则应把二极管串联到每个电源中以防止出现平衡电流。

图3-34 电源的并联电路

电源的并联电路：

式中 I——总电流；

I₁，I₂——单个电流；

R_i——总内电阻；

R_i1——电池的内电阻；

n——相同的电源数量。

复习题

1.解释电源开路电压的概念。

2.内电阻、开路电压和短路电流存在何种关系？

3.在电压匹配、电流匹配和功率匹配时，电源处于何种情况？

4.在何种条件下用等效电压源或等效电流源？

5.例举电源的串联电路和并联电路时的电压、电流与内电阻的规律。