验证戴维南定理实验报告.doc

《验证戴维南定理实验报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一、实验目的　　1.验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。二、原理说明　　1.任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc，其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。诺顿定理指出：任何一

2、个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流ISC，其等效内阻R0定义同戴维南定理。Uoc（Us）和R0或者ISC（IS）和R0称为有源二端网络的等效参数。2.有源二端网络等效参数的测量方法(1)开路电压、短路电流法测R0在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc，则等效内阻为　　　如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。(2)伏安法测R0

3、用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图3-1所示。根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻　　　图3-1也可以先测量开路电压Uoc，再测量电流为额定值IN时的输出端电压值UN，则内阻为(3)半电压法测R0如图3-2所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻值。图3-2(4)零示法测UOC在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图3-3所示。零示法测量原理是用一低阻的稳

4、压电源与被测有源二端网络进行比较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”。然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压UOC。三、仪器设备和选用挂箱序号名称数量备注1万用表1外购2稳压、稳流源1DG04、05或GDS-033实验电路板或直流电路实验、负载1GDS-06A、GDS-074直流电压、电流表1DG31-2或GDS-10四、实验内容被测有源二端网络如图3-4(a)所示。图3-41.用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、R0和诺顿等效电

5、路的ISC、R0。按图3-4(a)接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入RL。测出UOc和Isc,并计算出R0。（测UOC时，不接入直流毫安表。）表3-1用开路电压、短路电流法测定Uoc和ISCUoc(v)Isc(mA)R0=Uoc/Isc(Ω)16.9631.805332.负载实验按图3-4(a)接入RL。改变RL阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。表3-2测量有源二端网络的外特性RL（KΩ）01234567∞U（v）011.0813.4014.4114.9715.3215.5715.7616.90I

6、（mA）31.63011.0906.7004.8053.7443.0702.6002.25703.验证戴维南定理从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc之值）相串联，如图3-4(b)所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证。表3-3测量戴维南等效电路的外特性RL（KΩ）01234567∞U（v）011.2713.6314.6515.2215.5815.8416.0216.16I（mA）32.3911.2806.8184.8883.8113

7、.1232.6462.29604.验证诺顿定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值，然后令其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流ISC之值）相并联，如图3-5所示，仿照步骤“2”测其外特性，对诺顿定理进行验证。图3-5表3-4验证诺顿定理RL（KΩ）01234567∞U（v）010.8113.0814.0614.6214.9715.2015.3816.82I（mA）30.9810.8206.5434.6923.6603.0002.5402.20405.有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测

8、量法。见图3-4（a）。将被测有源网络内的所有独立源置零（去掉电流源IS和电压源US，并在原电压源所接的两点用一根短路导线相连），然后用伏安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载RL开路时A、B两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻R0，或称网络的入端电阻Ri。用此法测得的电阻为:527Ω6.用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻