实验5-戴维南定理的验证

1、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络的外特性曲线，如图 5-1所示。 根据Uoc，然后再将其L- 被测有源网络R图5-2半电压法测Ro电路实验5戴维南定理的验证一、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局部电路称为二端网络。假设网络中含有电源称为有源二端 网络，否那么称为无源二端网络。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，此电压源的电动势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

2、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IscIs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、短路电流法测Rb输出端短路，用电流表测其短路电流Isc,那么等效内阻为UocRb =Isc如果二端网络的内阻很小，假设将其输出端口短路那么易损坏其内部元件，因此不宜用此法。(2) 伏安法测Ro用电压表、电流表测出有源二端网外特性曲线求出斜率

3、tg $，那么内阻 UUocRd = tg Q= I Isc也可以先测量开路电压Uoc，再测量电流为额定值In时的输出Uoc Un端电压值Un，那么内阻为Ro=In(3) 半电压法测Ro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。U 被测有源网络U稳压电源零示法测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，当稳压电源的输出电压与有源二

4、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电阻器假设干DDZ-117可调电阻箱099999 Q1DDZ-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。(b)等效图Uoc(v)Isc(mA)R0=Uoc/lsc(Q)(a)实验电路图1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、Ro和诺顿

5、等效电路的Isc、R)。按 上图a接入稳压电源 Us=12V和恒流源ls=10mA, 不接入Rl。测出Uoc和Isc并计算出Ro测Uoc时, 不接入mA表),填入右表中。2. 负载实验按上图a连线，接入Rl。根据下表中负载 Rl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。Rl( Q)02004006008001KooU VI 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 F0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测其外特性，对戴氏定理进行验证。Rl( Q)0200400600

6、8001KooU vI 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Rl开路时A、B两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻Ro,或称网络的入端电阻 R。五、实训考前须知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。图5-4六、预习思考题1.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