戴维宁定理和有源二端网络等效参数的测定

1、戴维宁定理和有源二端网络等效参数的测定戴维宁定理和有源二端网络等效参数的测定电信电信 132 班班 33 张世东张世东【实验目的实验目的】1.验证戴维宁定理的正确性。2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。【实验设备和材料实验设备和材料】1.KHDL-1 型电路实验箱。2.MF-500 型万用表。3.数字万用表。【实验原理实验原理】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，次电压源的电动势 Es 等于这个有源二端网络的开路电压 Uoc，其

2、等效内阻 Ro 等于该网络中所有独立源都置零（理想电压源短路，理想电流源开路）时的等效电阻。Uoc 和 Ro 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）开路电压法、短路电流法（二端网络内阻很低时，不宜采用此法）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 Uoc， 然后再用电流表直接接到输出端测其短路电流 Isc，则内阻为:IURSCOC0（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tan，则内阻为：IURSCOCIUtan0(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

3、阻 RL即为被测有源二端网络的等效内阻值。【实验内容实验内容】1.用开路电压、短路电流法则测戴维宁等效电路的UOC和R0:实验电路 KHDL-1 型电路试验箱左侧”戴维宁定理“框内，如图 1 所示。（1）电压 U 直接取自试验箱下方+12V 电源；将数字万用表红表笔插入电流表”+“孔，黑表笔插入”a“孔，数字万用表置直流 20V 档，打开 KHDL-1 型电路试验箱各相关电源开关，观察将数字万用表电压数据UOC记入表 1 中。（2）关闭 KHDL-1 型电路实验箱各相关电源开关，将实验箱下方直流数字哈南表（20mA）代替数字万用表位置，打开 KHDL-1 型电路试验箱各相关电源开关，观察并将直

4、流数字毫安表数据ISC记入表 1 中。（3）根据表 1 数据计算有源二端网络电路的内阻，将它填入表中。UOC（V）ISC（mA)IURSCOC0()4.06V11.48mA354表 12.有源二端网络电路的负载外特性的测试:（1）实验电路参考图 1:“a”,“b”两孔用导线连通，直流数字毫安表（20mA 档）仍串入电流表位置； 用数字万用表直流 20V 档并接在负载电阻两端测电压； 负载电阻用试验箱右下角可变电阻，先测RL=0 时的电压和电流，然后再接入负载电阻并按表 2 要求逐渐改变负载电阻阻值，将测得的电压和电流填入表 2 中。表 2（2）根据表 2 数据画出有源二端电路的负载外特性曲线。

5、RL(k)012345678910U(V)02.993.443.633.733.793.843.873.893.913.930I（mA）11.473.021.731.220.940.760.640.550.470.430.394.073.验证戴维宁定理：（1）参阅表 1 的数据， 在 KHDL-1 型电路实验箱上搭建如图 2 所示实验电路。其中：UOC用实验箱下方直流稳压电源，将“输出粗调”置 010V 档，先将数字万用表（直流 20V 档）插入“030V”插孔内，调“输出细调”使其显示为UOC值，然后接入电路；R0用试验箱“戴维宁定理”框内 1k 电位器，先用数字万用表（欧姆 2k 档）调准

6、R0再接入电路；电流表用实验箱上的的直流数字毫安表（20mA 档）串入电路；负载电阻RL用实验箱右下角可变电阻；电压表数字万用表（直流 20V 档）并联在负载电阻RL两端测电压、（2）打开实验箱各相关电源开关，按表 3 要求测量，将数据域表 2 相比较，验证戴维宁定理的正确性。表 3RL（k）012345678910U（V）02.943.413.603.713.873.823.853.883.903.914.06I(mA）10.812.971.721.210.930.760.640.550.490.430.3904.用万用表直接测量有源二端昂罗的内阻：将实验箱“戴维宁定理”框内电压源US断开，在原先US位置用导线连接，再用数字万用表（欧姆 2k 档）直接插入图 2 中电流表“+”孔和“a”孔，测出二段网络的内阻。内阻为：334【思考题思考题】1.给一线性有源一端口网络在不测ISC和UOC的情况下，如何用实验方法求的其等效参数？答：2.实际电压源于实际电流源等效变换的条件是什么？所谓“等效”是对谁而言？电压源和电流源能否等效变换？答：所谓等效是对电路及电路运行产生相同作用而言。可以等效变换。3.在什么情况下才可以用欧姆表