电路分析基础实验 2.5戴维南定理与诺顿定理

戴维南定理与诺顿定理课程：电路分析基础实验（电路与电子线路实验1）吕伟锋、卢振洲

戴维南定理与诺顿定理1.验证戴维南定理和诺顿定理，加深对定理的理解和认识。2.学会并掌握测量有源单口网络等效参数的方法。3.初步掌握电路仿真软件Multisim12.0的使用。一.实验目的

戴维南定理与诺顿定理二.实验仪器

戴维南定理与诺顿定理三.实验原理戴维南定理：任何一个含源线性单口网络，都可用一个实际电压源代替。诺顿定理：任何一个含源线性单口网络，都可用一个实际电流源来代替。单口网络的等效参数可通过实验方法测量，常用的测量方法有开路电压、短路电流法，伏安法，Ro还可以用实验测试法求得。

戴维南定理与诺顿定理三.实验原理1.开路电压、短路电流法如图2.5.1所示，测量输出端的开路电压Voc和短路电流Isc，即可获得内阻Ro的值：图2.5.1

含源线性单口网络等效电路和参数

戴维南定理与诺顿定理三.实验原理2.伏安法若线性网络不允许a、b端开路或短路，可测量单口网络的端口特性，端口特性曲线的延伸线在电压、电流坐标上的截距即为Voc、Isc，如图2.5.2所示。此外，也可求端口特性曲线的斜率，即图2.5.2

含源线性单口网络外特性曲线

戴维南定理与诺顿定理三.实验原理3.实验测试法求Ro不接负载时测得端口电压为Voc，接上负载RL测得其电压为Vocr，由此得其等效电阻为

验证戴维南定理和诺顿定理，需验证戴维南等效电路和诺顿等效电路端口的伏安关系与被等效的含源线性单口网络的伏安关系是否一致。

戴维南定理与诺顿定理四.实验内容及步骤1.定理的验证（基本要求）(1)开路电压、短路电流法计算Ro按图2.5.3(a)搭建电路，测量电路等效参数Voc、Isc，计算Ro并记录数据。（a）（b）图2.5.3

含源线性单口网络

戴维南定理与诺顿定理四.实验内容及步骤(2)用伏安法测量含源线性单口网络的外特性改变负载RL的值，从0开始均匀选取约十个点的数据，测量其两端电压及流过的电流值，记录于表2.5.1中。RL(Ω)

V(V)

I(mA)

表2.5.1

含源线性单口网络等效电路伏安特性数据

戴维南定理与诺顿定理四.实验内容及步骤(3)用伏安法测量含源线性单口网络等效电路的外特性Voc为等效电压源电压，Ro为等效电压源的内阻。若Isc为等效电流源的电流，仿照步骤(2)，测量该电路外特性，并对戴维南定理进行验证。测量数据记录在表2.5.2中。RL(Ω)

V(V)

I(mA)

表2.5.2

戴维南等效网络伏安特性数据

戴维南定理与诺顿定理四.实验内容及步骤2.诺顿定理的验证（仿真实验）通过Multisim12.0软件完成诺顿定理的验证实验。3.含受控源的戴维南等效电路仿真用Multisim12.0软件对图2.5.4所示电路进行仿真，求解该电路除去RL的戴维南和诺顿等效电路并进行验证。图2.5.4

含受控源的仿真电路

戴维南定理与诺顿定理五.实验注意事项1.实验中，若出现独立源置零的情况，可用一根短路导线代替理想电压源，不可将提供该独立源的稳压源短接。2.若用数字万用表直接测量电路Ro时，含源线性单口网络内的独立源必须先置零，以免损坏数字万用表。

戴维南定理与诺顿定理六.实验预习思考题1.在求戴维南等效电路时，要测短路电流Isc，电路应满足什么条件？在本实验中可否做负载短路实验。2.将测量含源线性单口网络开路电压及等效内阻的几种方法进行比较，说明其特点。3.解释本实验原理中实验测试法求Ro的原理。

戴维南定理与诺顿定理七.实验总结题1.根据实验内容1，分别绘出原电路和