本实验14戴维宁1.ppt

1、实验1.4 戴维宁定理与最大功率传输定理,电路基础实验,1.加深对戴维宁定理与最大功率传输定理的理解。,一、实验目的,2.掌握简单的利用实验手段验证定理的方法。,1.设计右图虚线 框所示有源二端网 络的等效电路，用 测量端口的伏安特 性的实验方法求出 等效电路参数，并验证戴维宁定理的正确性。,二、实验任务,2. 验证最大功率传输定理，并测量上图的功率随负载变化的曲线。,直流数显稳压电源、恒流源、XD03电路挂箱、XD06电阻挂箱中十进制电阻箱和R3可调电阻、电流插座、插头、直流电流表、数字万用表、导线。,三、实验设备,四、实验原理及步骤,将钥匙开关置于“开”位置，此时带红色指示灯的按钮亮,电工

2、综合台的开机操作顺序：(见动画),可通过观察柜面上三个线电压表了解此时三相电源电压情况。,三相电网输出,将“白色电压指示纽子开关” 切换至“三相电网输入”，,实验所需交、直流电源,均需通过带绿色指示灯的按钮启动后方可使用。,在按下 带绿色指示灯的按钮前，需 观察面板上所有的仪表及三 相自耦调压器是否处于关的状态，以防启动时的冲击电流对仪表造成损坏及电压过高造成元器件损坏。,关,表示380V电源进入装置。,停止,将面板上所有的仪表处于“关”的状态，三相自耦调压器旋钮逆时针回到零位，然后按下带红色指示灯的停止按钮，并将钥匙开关置于“关”位置。再拆除线路。,直流数显稳压电源,电源开关打开，指示灯亮。

3、,调节“输出粗调”量程旋钮，可选择10V、20V、30V三挡，,通过“输出细调” 可在输出端输出0.030V连续,电工综合台的关机操作顺序： (见动画),可调的直流电压，接线时注意极性。由于稳压电源输出显示误差较大，所以实验中以万用表直流电压挡量出的输出电压为准。“输出粗调”旋钮平时应置于10V挡。,恒流源,电源开关打开，指示灯亮。,调节“输出粗调”量程旋钮,可选择2mA、20mA、500mA三挡，,通过“输出细调”可在输出端 输出0.0500mA连续可调的 直流电流，,接线时注意极性。 调节电流时可用导线将输出短路。,直流数字电流表,将“+、”两端串接在被测电路中并按下红色琴键，,对标有量程

4、的三挡琴键开关进行操作,完成量程的选择。,当被测值超出量程时,将发出报警信号,此时告警指示灯亮, 蜂鸣器鸣叫，接触器跳开,供电源被切断。,处理方法:应立即按下白色“复位”按钮,切断告警回路。在排除故障后重新起动。,方法一：开路短路法。用Ro=uoc/isc关系式计算等效电阻，即测出该网络的开路电压uoc和短路电流isc，代入式子计算即可。,方法二：独立源置零后直接用万用表电阻挡测出等效电阻。,实验测量等效电阻Ro方法:,因此，验证戴维宁定理的思路是用实验方法先找出等效电路的参数，然后再分别测量出有源二端口网络和它的等效电路的伏安特性，对比两个特性曲线，即可得到验证结果。,最大功率传输定理：线性

5、有源二端网络的端口外接负载电阻RL，当负载RL=等效电阻Ro时，负载电阻可从网络中获得最大功率，且最大功率为uoc2/4Ro 。,1.将直流稳压电源调至万用表示数为9V、恒流源短路后调至15mA，关闭电源开关拆线后，分别接入有源二,端网络，将R3可调电阻的X1和X2接入电路负载AB端作为RL，将电流插头插入电流插座内并按极性连接至直流电流表，将数字万用表并联在RL两端。打开仪器电源，开始操作。,Ro值保留小数点后一位。,3.将负载RL调至最大值测出U和I，在RL=0和RL的最大值之间对I(或U)均匀取值(D1D5)写入表中，以该I(或U)为参照，通过调节RL分别测出对应于该I(或U)值(D1D

6、5)时相应的U(或I)的值，填入表中，完成有源二端口网络AB的伏安关系表格的记录。,表一、有源二端口网络AB的伏安关系,4.拆除电路联线，将直流稳压电源调至万用表示数为Uoc，十进制电阻调为Ro值，负载电阻仍用装置上的R3作为RL ,完成下图有源二端网络AB等效电路实验图的联接。,等效电路实验图,5.将上面有源二端口网络AB的伏安关系表的参照值I(或U) (D1D5)抄入下面同样格式的表格中，通过调节RL ，测出RL从0变化时对应的U(或I)值，完成等效电路的伏安关系表格记录。,表二、等效电路的伏安关系,比较表一和表二伏安关系表格，在参照值一样的情况下 对应值是否相同，从而得出戴维宁定理验证结

7、果,将十进制电阻箱联接成计算所得的等效电阻Ro值，替换,功率随负载变化的曲线测量,实验任务中有源二端口网络的负载端的RL电阻(即用十进制电阻箱的电阻作为RL) ，测出电流I值。再将十进制百位电阻分别调小和调大，同时记录阻值和对应的I值，计算出负载功率P值，完成有源二端网络负载与功率关系的表格。,观察表格数据变化规律，得出当RL=Ro时电路输出功率最大 从而验证了最大功率传输定理,表三、负载与功率关系,五、实验报告要求,1. 画出实验电路与表格，简要写出实验的步骤。,2. 完成有源二端网络AB的伏安关系与等效电路的伏安关系的表格记录。在同一坐标系中绘出它们的伏安曲线。计算Ro实验值与理论值误差。,3. 完成负载与功率关系表格记录。画出它们关系曲线。记录最大功率时RL的阻值，验证最大功率传输定