《電路與電子技術》實驗報告戴維南定理的驗證

湖北科技學院計算機科學與技術學院電路與電子技術實驗報告學號 姓名 實驗日期：實驗題目：戴維南定理的驗證【實驗目的】1. 驗證戴維南定理的正確性，加深對該定理的理解。 2. 掌握測量有源二端網(wǎng)絡等效參數(shù)的一般方法?！緦嶒炂鞑摹繑?shù)字萬用表，實驗電路箱，導線若干【實驗原理】戴維南定理指出：任何一個線性有源網(wǎng)絡，總可以用一個電壓源與一個電阻的串聯(lián)來等效代替，此電壓源的電動勢Us等于這個有源二端網(wǎng)絡的開路電壓Uoc，其等效內阻R0等于該網(wǎng)絡中所有獨立源均置零，理想電壓源視為短接，理想電流源視為開路時的等效電阻?！緦嶒瀮热菖c記錄】有源二端網(wǎng)絡等效參數(shù)的測量方法 (1) 開路電壓、短路電流法測R0 在有源二端網(wǎng)絡輸出端開路時用電壓表直接測其輸出端的開路電壓Uoc然后再將其輸出端短路用電流表測其短路電流Isc則等效內阻為R0= ， 如果二端網(wǎng)絡的內阻很小若將其輸出端口短路 則易損壞其內部元件因此不宜用此法。 (2) 伏安法測R0 用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng)絡的外特性曲線，根據(jù) 外特性曲線求出斜率tan,則內阻 Ro= tan=也可以先測量開路電壓Uoc, 再測量電流為額定值IN時的輸出 端電壓值UN,則內阻為 R0= 。 (3) 半電壓法測R0 當負載電壓為被測網(wǎng)絡開路電壓的一半時,負載電阻(由電阻箱的讀數(shù)確定)即為被測有源二端網(wǎng)絡的等效內阻值。4) 零示法測UOC 在測量具有高內阻有源二端網(wǎng)絡的開路電壓時用電壓表直接測量會造成較大的誤差。為了消除電壓表內阻的影響，往往采用零示測量法，零示法測量原理是用一低內阻的穩(wěn)壓電源與被測有源二端網(wǎng)絡進行比 較，當穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡的開路電壓相等時，電壓表的讀數(shù)將為“0”。然后將電路斷開，測量此時穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測有源二端網(wǎng)絡的開路電壓。1. 用開路電壓、短路電流法測定戴維南等效 電路的Uoc、R0和諾頓等效電路的ISC、R0。按如圖所示接入穩(wěn)壓電源Us=12V和 恒流源Is=10mA不接入RL。測出UOc和Isc, 并計算出R0測UOC時不接入mA表),填入表中。Uoc（v）Isc（mA）Ro()11.8834.7342.42. 負載實驗 按圖3-4(a) 或3-4c連線接入RL。根據(jù)下表中負載RL的阻值，測量并繪制有源二端網(wǎng)絡3-4(a) 或3-4c的外特性曲線。將測量數(shù)據(jù)填入表中RL()900800700600500400300200100U(v)7.657.447.226.996.736.466.165.835.47I(mA)4.594.754.925.115.315.535.766.036.313. 驗證戴維南定理，從電阻箱上取得按步驟“1”所得的等效電阻R0之值， 然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調到步驟“1”時所測得的開路電壓Uoc之值）相串聯(lián)，如圖所示，仿照步驟“2”測其外特性，對戴維南定理進行驗證。RL()900800700600500400300200100U(v)8.638.358.017.607.086.445.584.412.72I(mA)9.5410.3711.3412.5414.0015.8718.3322.0027.00【實驗注意事項】1. 測量時應注意電流表量程的更換。2. 電壓源置零時不可將穩(wěn)壓源短接。 3. 用萬表直接測R0時網(wǎng)絡內的獨立源必須先置零以免損壞萬用表。其次歐 姆檔必須經(jīng)調零后再進行測量。 4. 用零示法測量UOC時，應先將穩(wěn)壓電源的輸出調至接近于UOC，再按圖測量。5. 改接線路時，要關掉電源?！緦嶒灲Y果】在誤差允許的范圍內，戴維南定理成立?！舅伎碱}】1. 在求戴維南或諾頓等效電路時，作短路試驗，測ISC的條件是什么？在本實驗中可否直接作負載短路實驗，請實驗前對線路預先作好計算，以便調整實驗線路及測量時可準確地選取電表的量程。 2. 說明測有源二端網(wǎng)絡開路電壓及等效內阻的幾種方法，并比較其優(yōu)缺點。