实验5戴维南定理的验证

1、实验5戴维南定理的验证、实训目的1 .验证戴维南定理的正确性，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 .任何具有两个出线端的部分电路称为二端网络。若网络中含有电源称为有源二端网 络，否则称为无源二端网络。戴维南定理：任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源白电动势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。诺顿南理指出：任何一个线性有源网络，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

2、流Is等于这个有源二端网络的短路电流Isc,其等效内阻R定义同戴维南定理。Uoc (Us)和R)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 开路电压、短路电流法测 R0在有源二端网络输出端开路时,输出端短路，用电流表测其短路电流用电压表直接测其输出端的开路电压Isc ,则等效内阻为UochUUoc,然后再将其UocIsc如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路Isc则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。(2)伏安法测R)线用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图 5-1所示。 根据 外特性曲线求出斜率tg则内阻 UUocR 0 = tg

3、 j = I Isc叮Rus 被测有源网络也可以先测量开路电压 Uoc,图5-2半电压法测R0电路再测量电流为额定值I N时的输出UOcU端电压值UN,则内阻为Ro=I N被测有源网络稳压电源 R 回(3)半电压法测R0如图5-2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。(4)零示法测UOc图5-3零示法测UOc电路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 5-3所示.。零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比 较，当稳

4、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。三、实训设备序号名 称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源0 30V1屏上2可调直流恒流源0200mA1屏上3直流电压表0200V1屏上4直流毫安表02000mA1屏上5万用表1自备6电阻器八DDZ-117可调电阻箱0 99999 a1DDZ-128电位器1k/2W1DDZ-12四、实训内容根据如图线路，按实验要求接好实训线路。R1R o(a)实验电路图(b)等效图1.用开路电压、短路电流法测定戴维南等效UocIscR=Uoc/Isc(v) (mA

5、) ( )电路的Uoc、R和诺顿等效电路的I so R。按上图（a）接入稳压电源 Us=12V和恒流源Is=10mA, 不接入Rlo测出Uc和Isc,并计算出R0 （测廿时，不 接入mA表）,填入右表中。2.负载实验按上图（a）连线，接入 R。根据下表中负载 R的阻值，测量并绘制有源二端网络（ a） 的外特性曲线。将测量数据填入表中。R( Q)02004006008001KooU (v)I (mA3 .验证戴维南定理：从电阻箱（或者电位器）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（b）所示，仿照步骤“ 2”测

6、其外特性，对戴氏定理进行验证。R( Q)02004006008001KooU (v)I (mA4 .有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测量法。见图（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R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 R。五、实训注意事项1 .测量时应注意电流表量程的更换。2 .用万表直接测 Ro时，网络内的独立源必须 先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆档必须经 调零后再进行测量。3 .改接线路时，要关掉电源。六、预习思考题图5-41.在求戴维南等效电路时，作短路试验，测 Isc的条件是什么在本实训中可否直接作 负载短路实训请实训前对线路 （a）预先作好计