電路分析基礎(chǔ)課程設(shè)計

1、<p>　　電 路 分 析 基 礎(chǔ)</p><p><b>　　課 程 設(shè) 計</b></p><p><b>　　實驗名稱 </b></p><p><b>　　戴維南定理</b></p><p><b>　　二、實驗目的</b></p&

2、gt;<p><b>　　驗證戴維南定理。</b></p><p>　　測定線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)的外特性和戴維南等效電路的外特性。</p><p>　　三、實驗所用設(shè)備，器材</p><p>　　電路分析實驗箱 一臺</p><p>　　直流毫安表 一臺</p>

3、<p>　　數(shù)字萬用表 一臺 </p><p><b>　　四、實驗原理</b></p><p>　　戴維南定理指出：任何一個線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)，對于外電路而言，總可以用一個理想電壓源和電阻的串聯(lián)形式來代替，理想電壓源的電壓等于原一端口的開路電壓，其電阻（又稱等效內(nèi)阻）等于網(wǎng)絡(luò)中所有獨立源置零時的入端等效電阻，見圖4－1。<

4、;/p><p>　　圖4－ 1 圖4- 2</p><p>　　1、開路電壓的測量方法 </p><p>　　方法一：直接測量法。當有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻與電壓表的內(nèi)阻，相比可以忽略不計時，可以直接用電壓表測量開路電壓。</p><p>　　方法二：補償法。其測量電路如圖4－

5、2所示，為高精度的標準電壓源，為標準分壓電阻箱，為高靈敏度的檢流計。調(diào)節(jié)電阻箱的分壓比，c、d兩端的電壓隨之改變，當時，流過檢流計的電流為零，因此</p><p>　　式中 為電阻箱的分壓比。根據(jù)標準電壓 和分壓比就可求得開路電壓,因為路平衡時，不消耗電能，所以此法測量精度較高。</p><p>　　2、等效電阻的測量方法</p><p>　　對于已知的線性有源一

6、端口網(wǎng)絡(luò)，其入端等效電可以從原網(wǎng)絡(luò)計算得出，也可以通過實驗測出，具體測量方法有以下幾種： </p><p>　　方法一：將有源二端網(wǎng)絡(luò)中的獨立源都去掉，在端外加一已知電壓，測量一 端口的總電流，則等效電阻 。</p><p>　　實際的電壓源和電流源具有一定的內(nèi)阻，它并不能與電源本身分開，因此在去掉電源的同時，也把電源的內(nèi)阻去掉了，無法將電源內(nèi)阻保

7、留下來，這將影響測量精度，因而這種方法只適用于電壓源內(nèi)阻較小和電流源內(nèi)阻較大的情況。</p><p>　　方法二：測量端的開路電壓及短路電流則等效電阻</p><p>　　這種方法適用于端等效電阻較大，而短路電流不超過額定值的情形，否則有損壞電源的危險。</p><p>　　圖4 – 3 圖 4－4</p>

8、<p>　　方法三：兩次電壓測量法 </p><p>　　測量電路如圖4－3所示，第一次測量端的開路，自作主張性質(zhì)第二次在端接一已知電阻（負載電阻），測量此時、端的負載電壓，則、端的等效電阻為：</p><p>　　第三種方法克服了第一和第二種方法的缺點和局限性，在實際測量中常被采用。</p><p>　　3、戴維南等效電路法</p><

9、;p>　　如果用電壓等于開路電壓 的理想電壓源與等效電阻相串聯(lián)的電路（稱為戴維南等效電路，參見圖4-4）來代替原有源二端網(wǎng)絡(luò)，則它的外特性應與有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性完全相同。實驗原理電路見圖4-5。</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p><b>　　實驗步驟</b></p><p>　　1. 戴

10、維南定理求支路電流，</p><p>　　測定有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓等效電阻 </p><p>　　按圖4-5接線，經(jīng)檢查無誤后，采用直接測量法測定有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。電壓表內(nèi)阻應遠大于二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。</p><p>　　用兩種方法測定有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻 </p><p>　　A、采用原理中介紹的方法二測量：</p>

11、;<p>　　首先利用上面測得的開路電壓和預習中計算出的估算網(wǎng)絡(luò)的短路電流大小，在之值不超過直流穩(wěn)壓電源電流的額定值和毫安表的最大量限的條件下，可直接測出短路電流，并將此短路電流數(shù)據(jù)記入表格4－ 1中。</p><p>　　B、采用原理中介紹的方法三測量：</p><p>　　接通負載電阻，調(diào)節(jié)電位器使 =，使毫安表短接，測出此時的負載端電壓并記入表格4 - 1中。</

12、p><p><b>　　表 4 – 1</b></p><p>　　取A、B兩次測量的平均值作為（的計算在實驗報告中完成）</p><p>　　2、測定有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性</p><p>　　調(diào)節(jié)電位器,即改變負載電阻之值，在不同負載的情況下，測量相應的負載端電壓和流過負載的電流，共取五個點將數(shù)據(jù)記入自擬的表格中。測量時注

13、意，為了避免電表內(nèi)阻的影響，測量電壓時,應將接在間的毫安表短路，測量電流時，將電壓表從端拆除。若采用萬用表進行測量，要特別注意換檔。 </p><p><b>　　實驗結(jié)果、</b></p><p><b>　　結(jié)果分析</b></p><p>　　實驗前需要做充分的準備，預習實驗內(nèi)容 。戴維南定理實驗中計算出來的開路電

14、壓于測量值相差很大原因是測量時，電壓表有內(nèi)阻，此內(nèi)阻并聯(lián)到應當開路的兩點間，使得在測量時，這兩點間的電壓低于計算的電壓，尤其在被測的兩點間的電阻很大，使得無法做到電壓表的內(nèi)阻＞＞被測電路兩點間的電阻，這時，測量得到的值與計算值就會相差很大。</p><p><b>　　八、實驗心得</b></p><p>　　1. 應用戴維南定理可將任一復雜的集總參數(shù)含源線性時不變二

15、端網(wǎng)絡(luò)等效為一個簡單的二端網(wǎng)絡(luò)，即可以將原來的電路等效為一恒壓源與電阻串聯(lián)的電路。</p><p>　　2. 戴維南定理只對外電路等效，對內(nèi)電路不等效。也就是說，不可應用該定理求出等效電源電動勢和內(nèi)阻之后，又返回來求原電路(即有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電路)的電流和功率。</p><p>　　3. 應用戴維南定理進行分析和計算時，如果待求支路后的有源二端網(wǎng)絡(luò)仍為復雜電路，可再次運用戴維南定理，直