戴維南定理的驗證

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上實驗5 戴維南定理的驗證一、實訓目的1. 驗證戴維南定理的正確性，加深對該定理的理解。 2. 掌握測量有源二端網(wǎng)絡等效參數(shù)的一般方法。二、原理說明1. 任何具有兩個出線端的部分電路稱為二端網(wǎng)絡。若網(wǎng)絡中含有電源稱為有源二端網(wǎng)絡，否則稱為無源二端網(wǎng)絡。 戴維南定理：任何一個線性有源二端網(wǎng)絡，對外電路來說，總可以用一個電壓源與一個電阻的串聯(lián)來等效代替，此電壓源的電動勢Us等于這個有源二端網(wǎng)絡的開路電壓Uoc， 其等效內阻R0等于該網(wǎng)絡中所有獨立源均置零（理想電壓源視為短接，理想電流源視為開路）時的等效電阻。 諾頓南理指出：任何一個線性有源網(wǎng)絡，總可以用一個電流源與一個電阻

2、的并聯(lián)組合來等效代替，此電流源的電流Is等于這個有源二端網(wǎng)絡的短路電流ISC，其等效內阻R0定義同戴維南定理。Uoc（Us）和R0或者ISC（IS）和R0稱為有源二端網(wǎng)絡的等效參數(shù)。2. 有源二端網(wǎng)絡等效參數(shù)的測量方法 (1) 開路電壓、短路電流法測R0在有源二端網(wǎng)絡輸出端開路時，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓Uoc，然后再將其輸出端短路，用電流表測其短路電流Isc，則等效內阻為 Uoc R0 Isc如果二端網(wǎng)絡的內阻很小，若將其輸出端口短路則易損壞其內部元件，因此不宜用此法。(2) 伏安法測R0 圖5-1有源二端網(wǎng)絡外特性曲線用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng) 絡的外特性曲線，如圖5-1所示。

3、 根據(jù)外特性曲線求出斜率tg，則內阻U Uoc R0tg I Isc也可以先測量開路電壓Uoc， 圖5-2半電壓法測R0電路再測量電流為額定值IN時的輸出 UocUN 端電壓值UN，則內阻為 R0 IN(3) 半電壓法測R0 如圖5-2所示，當負載電壓為被測網(wǎng)絡開路電壓的一半時，負載電阻（由電阻箱的讀數(shù)確定）即為被測有源二端網(wǎng)絡的等效內阻值。(4) 零示法測UOC 圖5-3零示法測UOC電路在測量具有高內阻有源二端網(wǎng)絡的開路電壓時，用電壓表直接測量會造成較大的誤差。為了消除電壓表內阻的影響，往往采用零示測量法，如圖5-3所示.。零示法測量原理是用一低內阻的穩(wěn)壓電源與被測有源二端網(wǎng)絡進行比 較，

4、當穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡的開路電壓相等時，電壓表的讀數(shù)將為“0”。然后將電路斷開，測量此時穩(wěn)壓電源的輸出電壓， 即為被測有源二端網(wǎng)絡的開路電壓。三、實訓設備序號名 稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調直流穩(wěn)壓電源030V1屏上2可調直流恒流源0200mA1屏上3直流電壓表0200V1屏上4直流毫安表02000mA1屏上5萬用表1自備6電阻器若干DDZ-117可調電阻箱0999991DDZ-128電位器1k/2W1DDZ-12 四、實訓內容根據(jù)如圖線路，按實驗要求接好實訓線路。(a) 實驗電路圖 (b)等效圖Uoc(v)Isc(mA)R0=Uoc/Isc()1. 用開路電壓、短路電流法測定戴維南

5、等效電路的Uoc、R0和諾頓等效電路的ISC、R0。按上圖（a）接入穩(wěn)壓電源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入RL。測出UOc和Isc,并計算出R0（測UOC時，不接入mA表),填入右表中。 2. 負載實驗按上圖（a）連線，接入RL。根據(jù)下表中負載RL的阻值，測量并繪制有源二端網(wǎng)絡（a）的外特性曲線。將測量數(shù)據(jù)填入表中。RL()02004006008001K1.2K1.4KU（v）I（mA）3. 驗證戴維南定理：從電阻箱（或者電位器）上取得按步驟“1”所得的等效電阻R0之值， 然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調到步驟“1”時所測得的開路電壓Uoc之值）相串聯(lián)，如圖 (b)所示，仿照步驟“2”測

6、其外特性，對戴氏定理進行驗證。 RL()02004006008001K1.2K1.4KU（v）I（mA）4. 有源二端網(wǎng)絡等效電阻（又稱入端電阻）的直接測量法。見圖（a）。將被測有源網(wǎng)絡內的所有獨立源置零（去掉電流源IS和電壓源US，并在原電壓源所接的兩點用一根短路導線相連），然后用伏安法或者直接用萬用表的歐姆檔去測定負載RL開路時A、B兩點間的電阻，此即為被測網(wǎng)絡的等效內阻R0，或稱網(wǎng)絡的入端電阻Ri 。五、實訓注意事項1. 測量時應注意電流表量程的更換。2. 用萬表直接測R0時，網(wǎng)絡內的獨立源必須 先置零，以免損壞萬用表。其次，歐姆檔必須經(jīng)調零后再進行測量。圖 5-43. 改接線路時，要關掉電源。六、預習思考題1. 在求戴維南等效電路時，作短路試驗，測Isc的條件是什么？在本實訓中可否直接作負載短路實訓？請實訓前對線路(a)預先作好計算，以便調整實