實驗5 戴維南定理的驗證

1、1實驗5戴維南定理的驗證一、實訓目的一、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絡等效參數的一般方法。二、原理說明二、原理說明1.任何具有兩個出線端的部分電路稱為二端網絡。若網絡中含有電源稱為有源二端網絡，否則稱為無源二端網絡。戴維南定理：任何一個線性有源二端網絡，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絡的開路電壓Uoc，其等效內阻R0等于

2、該網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絡，總可以用一個電流源與一個電阻的并聯(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稱為有源二端網絡的等效參數。2.有源二端網絡等效參數的測量方法(1)開路電壓、短路電流法測R0在有源二端網絡輸出端開路時，用電壓表直接測其輸出

3、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UocR0＝──Isc如果二端網絡的內阻很小，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51有源二端網絡外特性曲線用電壓表、電流表測出有源二端網絡的外特性曲線，如圖51所示。根據外特性曲線求出斜率tgφ，則內阻△UUocR0＝tgφ＝──＝──△IIsc也可以先測量開路電壓Uoc，圖52半電壓法測R0電路再測量電流為額定值I

4、N時的輸出Uoc－UN端電壓值UN，則內阻為R0＝────IN(3)半電壓法測R0UIABIUOΔUΔIφscocVUUR0RLoc2S32.負載實驗按上圖（a）連線，接入RL。根據下表中負載RL的阻值，測量并繪制有源二端網絡（a）的外特性曲線。將測量數據填入表中。RL(Ω)02004006008001K1.2K1.4K∞U（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

5、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”測其外特性，對戴氏定理進行驗證。RL(Ω)02004006008001K1.2K1.4K∞U（v）I（mA）4.有源二端網絡等效電阻（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

6、的電阻，此即為被測網絡的等效內阻R0，或稱網絡的入端電阻Ri。五、實訓注意事項五、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，歐姆檔必須經調零后再進行測量。3.改接線路時，要關掉電源。六、預習思考題六、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，以便調整實訓線路及測量時可