交流电路戴维宁定律及最佳匹配负载

1、交流电路戴维宁定律及最佳匹配负载问题电路仿真实验1、电路课程设计目的：（1）验证戴维宁定律并加深对其的理解（2）解决关于交流电路最佳匹配负载的问题（3）熟悉ewb模拟软件的使用2、仿真电路设计原理：戴维宁定理指出，一个线性含源一端口网络，对外电路来说，可以用一个电压源和 电阻的串联组合来代替。该定理可以推广到交流电路仍然适用。设电路等效复阻抗为x jyJ则最佳匹配的负载应为 x - jyJ。已知下图中ls =2a求负载z最佳匹配时的最大功率。设 ls =2. 0Z处为开路时，开路电压为：1- 2U =ls2 j2V -2.828 45 V2 +（2 + j4）Z处为短路时，短路电流为：L 2

2、-Ils=1A2+2则电路等效内阻为：L乙=U =2 j2门=2.828 45 IZ为最佳匹配负载时，Z=2-j2=2、2-45LU 2 最大功率为P = （）2 - 1WZ +Z3、电路设计内容与步骤如下图设计仿真电路，测量左端电路的开路电压与短路电流，并利用示波器算出它们的相位差。为计算万便设电流源频率为10 Hz，又有：2二 fL =4二 L =20.063662H =63.662mHJTX102 Ohm*ml2 Ohm -W-2A/10 KUO Deg2 Orim63.662 mH1 UOO A0.0001 Ohm如图中所示开路电压 U = 2.847V短路电流I -1A贝U Z =

3、U =2.8470IL L利用示波器观察U与I的波形：LZI OscilloscopeTI.0000W1-3.6021V&1=S29.7031Time bsseT2VW2VB2149ET2-T124.435S-43 4 7V2.1675umU他-VB11 . 1395mVenamel A -Channel B2 V.-D*aY p&fition ooo posrtkin 38rlfiAcfio (23lljiwiTriggerEd g eEH 屯 ILtv| |dOO 月KTOM B| Bet |Rt4uceRsvrssSwe红色为开路电压的波形，蓝色为短路电流波形利用波形图中的Ti与T2的差

4、来计算两者相位差角12.4806 10”0.1360 =44.93所以 Z2.847. 44.93 =2.016 2.011 jJ则当Z为最佳匹配时 Z =2.016-2.011j 最大功率P珂土）2 6“004、结果与误差分析：本次试验中得到的各项数值均与理论计算值存在一定误差其原因主要有两方面：（1 ）在理论计算时没有考虑各电表的内阻，而仿真电路中视考虑到了这一点的，同时， 在测量短路电流时，为在示波器上得到电流的波形，我们在仿真电路中加了以阻值很小 的电阻，而在理论计算中是不存在这一段电阻的，另一方面，计算L时也存在一定误差。（2）本实验在计算开路电压与短路电流的相位差时，两光标的位置是

5、由人眼来判定的， 可能存在一定的观测误差。考虑到适当的误差范围之后，可以认为理论值与实验值是大体相等的，戴维宁定律 得以验证。5、设计总结:通过本次试验我重温了戴维宁定理，更加熟悉了它的内容与使用方法，关键在于对开路电压和等效电阻的计算，等效电阻可以由短路电流算得，有时也可以直接由电路中的原件等效得 出。在对ewb软件使用的方面，本实验使我进一步熟悉了示波器，了解了关于它的一些实 用的使用方法，通过波形计算相位， 增加了我的实验经验。同时， 在试验中还解决了关于最 佳匹配负载的实际问题， 及负载的实部与电路等效阻抗实部相等，虚部与等效阻抗的虚部相反，这使我有了一定的解决实际问题的能力。因为我们

6、就这么一辈子，几十年的光景，无法重来，开心也好，不开心也罢，怎么都是活着，那么何不让自己开开心心的过好每一天呢!生活虽辛苦，但我们一定要笑着过，以积极乐观的心态让日子过得有滋有味，这样才不白来人世走一遭，才会无怨无悔。因为生活没有真正的完美，只有不完美才是最真实的美。不要总是悲观地认为自己很不幸，其实比我们更不幸的人还有很多；要学会适应，学会调整自己的心态，学会宽容和理解，许多的苦、许多的累，都要坦然面对。只有经历了，体验过了，才能明白了生活的不易。因为经历就是收获要知道世上没有什么不能割舍，人生没有过不去的坡，当你调整好了心态，一切都会风清云谈。人活着，活的就是一种心情。谁都有不如意的时候，

7、这就要求我们做任何事情上都要持有一颗平常心。只要做到不攀比，不虚荣，待人诚恳、做事踏实，以知足乐观的心态释怀所有，做事尽量站在别人的角度去考虑别人的感受，常怀感恩的心态待人，哪怕平庸，也会赢得世人对你的认可 和尊重！因为人活着，就需要一份积极向上的乐观和感恩的好心态来对待所有。只要心中有景，何处都是彩云间；只要有一份好的心态，所有的阴霾都将会烟消云散人生在世，免不了磕磕绊绊，不如意在所难免，因为很多事情都不是我们所预料的，也不可能按你的设想去发展。正所谓生活岂能百般如意，凡有一得必有一失。人生追求完美，但总会留下这样那样的遗憾，不存在十全十美，有遗憾才显出生活本色。只有这许许多多的遗憾，才是我们生命之中最为珍贵的财