戴維南定理──有源二端網絡等效參數的測定
一、實驗目的
1. 驗證戴維南定理和諾頓定理的正確性,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
1. 任何一個線性含源網絡,如果僅研究其中一條支路的電壓和電流,則可將電路的其
余部分看作是一個有源二端網絡(或稱為含源一端口網絡)。
戴維南定理指出:任何一個線性有源網絡,總可以用一個電壓源與一個電阻的串聯來
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。
Uoc(Us)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
(3) 半電壓法測R0
如圖4-2 所示,當負載電壓為被測網絡開
路電壓的一半時,負載電阻(由電阻箱的讀數
確定)即為被測有源二端網絡的等效內阻值。 圖4-3
(4) 零示法測UOC
在測量具有高內阻有源二端網絡的開路電壓時,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4-3 所示.。
零示法測量原理是用一低內阻的穩壓電源與被測有源二端網絡進行比
較,當穩壓電源的輸出電壓與有源二端網絡的開路電壓相等時,電壓表的讀數將為“0”。
然后將電路斷開,測量此時穩壓電源的輸出電壓, 即為被測有源二端網絡的開路電壓。
三、實驗設備
五、實驗注意事項
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
1. 在求戴維南或諾頓等效電路時,作短路試驗,測ISC 的條件是什么?在本實驗中可
否直接作負載短路實驗?請實驗前對線路4-4(a)預先作好計算,以便調整實驗線路及測量
時可準確地選取電表的量程。
2. 說明測有源二端網絡開路電壓及等效內阻的幾種方法, 并比較其優缺點。
七、實驗報告
1. 根據步驟2、3、4,分別繪出曲線,驗證戴維南定理和諾頓定理的正確性, 并分析
產生誤差的原因。
2. 根據步驟1、5、6 的幾種方法測得的Uoc 與R0 與預習時電路計算的結果作比較,
你能得出什么結論。
3. 歸納、總結實驗結果。
4. 心得體會及其他。
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