电路实验实验五戴维南定理和诺顿定理的验证

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1、实验五项目名称：戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验H的1、通过实验验证弁加深理解戴维南定理和诺顿定理.2、加深对等效电路概念的理解.3、学习测暈奋源一端U网络开路电压和等效电肌.4、学会使用直流稳流电源。5、进一步学习常川直流仪器仪表的使川方法。二、实验原理对于复杂电路，有时并不需求对全部支路进行求解，而只需求某一•支路(或某元件)上的电流或电压.如果把这一支路(或元件)作为外电路，应川戴维南定理(或诺顿定理)把其余电路用等效电源代替后求解，就比较简单了。1、戴维南定理和诺顿定理戴维南定理指岀，任何一个线性含源一端口网络，对外屯路来说，可以用一•条含源支路(等效电

2、压源)來等效代锊，该含源支路的电压源电压等于含源一端U网络的幵路电压Uoc,艽电阻等于含源一端口网络化成无源M络(电压源短接，电流源断开)P的的入端电阻Ro。诺顿定理的内各足：任何一个线性含源一端U网络，对外电路來说，可以川一个电附和一个电流源并联组合来等效替代，并联电阻等于该含源一端U网络的入端电肌Ro,电流源的电流则等于含源一端口网络的短路电流Tsc。根据戴维南定理和诺顿定理，对任何一个线性含源一端口网络，如图5-1(a)所示，可以用阁5-l(b)或阁5-l(c)所示电路代替。其等效条件是：Uoc是含源一端口网络A、B两端的开路电压；Isc是含源一端口网络A、

3、B两端短路后的短路电流，Ko是把含源一端口网络化成无源网络后的入端电阻。戴维南定理和诺顿定理统称为等效发电机定理。(a)含源一端口网络(b)戴维鹵定理等效矜代(c)诺顿定理定理等效替代图5-1等效发电机定理2、线性含源一端口网络开路电压的测量直接测量法，即当含源一端口网络等效的入端屯阻与电压表内阯相比可以忽略不计时，吋以直接用电压表测量其开路电压Uoc。3、一端口网络入端电阻Ro的实验测呈可以通过以下儿种方法求出：(1)把有源一端口网络除源后，通过计算求无源网络的人端电肌。所谓“除源”即一端口网络中所有恒流源开路，所有恨压源用短路代替。(2)在有源一端口网络可以除

4、源的情况下，直接用万用表的欧姆捫测量除源后的无源网络的入端电阻。(3)在有源一端口网络允许短路的情况下，用电流表测量网络的短路电流Isc.再测量有源•一端口网络的开路电压Uoc，则Isc三、实验仪器及设备表51实验仪器及设备表序号名称DGJ-3型数量备注1苴流稳压电源0〜30V12苴流稳流电源0〜200mA13直流数字电伍农14直流数字电流农15万用表16电阻箱0〜9999.9Q1DGJ-057电位器1KQ/1W1DGJ-058戴维南定现实验屯路板1DGJ-05四、实验内容1、按阁5-2(a)接线，改变负载电阻Rl,测SfliUL和II的数值，特别注意要测出Rl及

5、R=〜吋的电压和电流，并记录在表5-2中。表5-2冇源棘麵■定■緬(即Rl(Q)0200400800100012001400160018002000ooUl(V)Il(mA)2、测定等效电路的Uoc、Isc和Ro(1)方法之一：开路电灰、短路电流法表5-3含源一端口网络等效的入端电阯Uoc(V)Isc(mA)Ro=U°C(Q)Isc(2)方法之二：伏安法或直接用万用表测量将也流源去掉(开路)，电压源去棹，然后用一根导线代替它(短路)，再将负载电阻开路，川伏安法或直接川万川表电阻档测SAB两点间的电阻Ro,读电阻即为网络的入端电阻。3、验证戴维南定理选择或调节电叽箱

6、的电阻（DGJ实验装置用一只1KQ/1W的电位器），使其等于Ko,然后将稳压电源输出电压调到Uoc（步骤i时所得的开路电压）与Ro串联如图5-2（b）所示，重复测量Ul和II的关系曲线，对戴维南定理进行验证。Rl(Q>0200400800100012001400160018002000ooUl(V)Il(mA)表5-4验证戴维雨定理4、验证诺顿定理川一电流源，其人小为实验步骤1屮短路电流Isc，与等效电肌Ro并联后组成的实际电流源，接上负载电阻，如图5-2（C）所示重S步骤1的测量，与步骤1所测得的数值进行比较，验证诺顿定理。表5-5验证诺顿定理Rk(Q)0200

7、400800100012001400160018002000OOUl(V)Il(mA)五、实验注意事项1、注意测量时，电流表fi程的更换。2、步骤“2”屮，电源置零时不可将稳压源短接。3、用万用表直接测Ko时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表，.其次，欧姆档必须经调零后再进行测量.4、改接线路时，要关掉电源。六、实验总结及数据分析（留一面）1、根裾表5-2、表5-4、表5-5屮的实验数据，分别绘出图5-2（a）、（b）、（c）的外特性。2、弁且通过绘制电路的外特性曲线相互重合，从而验证戴维南定理和诺顿定理的正确性。