戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定(实验报告)

1、实验二、戴维南定理一有源二端网络等效参数的测定 实验时间： 2018年5月9日（必须填写） 实验概述 【实验目的及要求】 1、验证戴维南定理的正确性。 2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 【仪器及用具】（含厂家） 可调直流稳压电源，可调直流恒流电源，直流数字电压表， 直流数字毫安表，万用电表，电位器 【实验原理】（含主要定律公式和主要图表） 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， 总可以用一个等效电压源来代替，此电压源 的电动势Es等于这个有源二端网

2、络的开路电压 UOc其等效内阻R）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。 “（和F0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 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 Ubo,然后再将其输 出端短路，用电流表测其短路电流 Isc,则内阻为 Ro=UoC 1 sc （2）伏安法 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示。根据外特性曲线求出斜率 tg 0,则内阻 U O=tg 0 = Uoc SC 用伏安法，主要是测量开路电压及电流为额定值In时的输出端电压值U

3、N,则内阻为 I (3) 半电压法 如图3-2所示，当负载电压为被测网络开路电压一半时，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。 实验内谷 【实验方案设计】(主要测量及调节方法) 被测有源二端网络如图3-4(a)所示。 (a)(b) 图3-4 【实验主要过程】（应包括主要实验步骤、观察到的现象、变化的规律以及相应的解 释等） 1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的UO和 R）。 按图3-4（a）电路接入稳压电源 E和恒流源Is及可变电阻箱R,测定U。和R。 2. 负载实验 按图3-4（a）改变R阻值，测量有源二端网络的外特性。 3. 验证戴维南定理 用一只1

4、KQ的电位器，将其阻值调整到等于按步骤“1”所得的等效电阻 R）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 UO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。 4. 测定有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的其它方法：将被测有源网络内的所有独立 源置零（将电流源I S断开；去掉电压源，并在原电压端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电表的欧姆档去测定负载R开路后输出端两点间的电阻，此即为 被测网络的等效内阻R）或称网络的入端电阻 R。 【数据表格】（画出数据表格，写明物理量和单位） 表3-2 UOd(v) I

5、 sc(mA) Ro=UbdfI sc( Q ) 4.03 12.06 334.16 表3-3 （负载试验） R( Q) 0 oo U(v) 0.27 1.26 1.36 1.44 1.56 1.67 1.74 1.86 l(mA) 11.51 8.33 8.03 7.81 7.45 7.12 6.91 6.53 表3-3 （验证戴维南定理） R( Q) 0 OO U(v) 2.61 2.68 2.74 2.81 2.85 2.90 2.95 3.01 I(mA) 4.10 3.90 3.72 3.52 3.41 3.29 3.13 2.95 【数据处理及结果】 【讨论】 1. 注意测量时，电流表量程的更换。 2. 用万用电表直接测 R）时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用电表，其次，欧姆 档必须经调零后再进行测量，改接线路时，要关掉电源。 指导教师评语及成绩 【评语】实验报告格