戴維寧定理和有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定

1、戴維寧定理和有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定戴維寧定理和有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定電信電信 132 班班 33 張世東張世東【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.驗(yàn)證戴維寧定理的正確性。2.掌握測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。【實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料】1.KHDL-1 型電路實(shí)驗(yàn)箱。2.MF-500 型萬(wàn)用表。3.數(shù)字萬(wàn)用表?！緦?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】1任何一個(gè)線性含源網(wǎng)絡(luò)，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(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)（或稱(chēng)為含源一端口網(wǎng)絡(luò)）。戴維南定理指出：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)等效電壓源來(lái)代替，次電壓源的電動(dòng)勢(shì) Es 等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓 Uoc，其

2、等效內(nèi)阻 Ro 等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源都置零（理想電壓源短路，理想電流源開(kāi)路）時(shí)的等效電阻。Uoc 和 Ro 稱(chēng)為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。2.有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)量方法（1）開(kāi)路電壓法、短路電流法（二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)阻很低時(shí)，不宜采用此法）在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開(kāi)路時(shí)， 用電壓表直接測(cè)其輸出端的開(kāi)路電壓 Uoc， 然后再用電流表直接接到輸出端測(cè)其短路電流 Isc，則內(nèi)阻為:IURSCOC0（2）伏安法用電壓表、電流表測(cè)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性如圖 3-1 所示。根據(jù)外特性曲線求出斜率tan，則內(nèi)阻為：IURSCOCIUtan0(3)半電壓法如圖 3-2 所示，當(dāng)負(fù)載電壓為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓一半時(shí)，負(fù)載電

3、阻 RL即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1.用開(kāi)路電壓、短路電流法則測(cè)戴維寧等效電路的UOC和R0:實(shí)驗(yàn)電路 KHDL-1 型電路試驗(yàn)箱左側(cè)”戴維寧定理“框內(nèi)，如圖 1 所示。（1）電壓 U 直接取自試驗(yàn)箱下方+12V 電源；將數(shù)字萬(wàn)用表紅表筆插入電流表”+“孔，黑表筆插入”a“孔，數(shù)字萬(wàn)用表置直流 20V 檔，打開(kāi) KHDL-1 型電路試驗(yàn)箱各相關(guān)電源開(kāi)關(guān)，觀察將數(shù)字萬(wàn)用表電壓數(shù)據(jù)UOC記入表 1 中。（2）關(guān)閉 KHDL-1 型電路實(shí)驗(yàn)箱各相關(guān)電源開(kāi)關(guān)，將實(shí)驗(yàn)箱下方直流數(shù)字哈南表（20mA）代替數(shù)字萬(wàn)用表位置，打開(kāi) KHDL-1 型電路試驗(yàn)箱各相關(guān)電源開(kāi)關(guān)，觀察并將直

4、流數(shù)字毫安表數(shù)據(jù)ISC記入表 1 中。（3）根據(jù)表 1 數(shù)據(jù)計(jì)算有源二端網(wǎng)絡(luò)電路的內(nèi)阻，將它填入表中。UOC（V）ISC（mA)IURSCOC0()4.06V11.48mA354表 12.有源二端網(wǎng)絡(luò)電路的負(fù)載外特性的測(cè)試:（1）實(shí)驗(yàn)電路參考圖 1:“a”,“b”兩孔用導(dǎo)線連通，直流數(shù)字毫安表（20mA 檔）仍串入電流表位置； 用數(shù)字萬(wàn)用表直流 20V 檔并接在負(fù)載電阻兩端測(cè)電壓； 負(fù)載電阻用試驗(yàn)箱右下角可變電阻，先測(cè)RL=0 時(shí)的電壓和電流，然后再接入負(fù)載電阻并按表 2 要求逐漸改變負(fù)載電阻阻值，將測(cè)得的電壓和電流填入表 2 中。表 2（2）根據(jù)表 2 數(shù)據(jù)畫(huà)出有源二端電路的負(fù)載外特性曲線。

5、RL(k)012345678910U(V)02.993.443.633.733.793.843.873.893.913.930I（mA）11.473.021.731.220.940.760.640.550.470.430.394.073.驗(yàn)證戴維寧定理：（1）參閱表 1 的數(shù)據(jù)， 在 KHDL-1 型電路實(shí)驗(yàn)箱上搭建如圖 2 所示實(shí)驗(yàn)電路。其中：UOC用實(shí)驗(yàn)箱下方直流穩(wěn)壓電源，將“輸出粗調(diào)”置 010V 檔，先將數(shù)字萬(wàn)用表（直流 20V 檔）插入“030V”插孔內(nèi)，調(diào)“輸出細(xì)調(diào)”使其顯示為UOC值，然后接入電路；R0用試驗(yàn)箱“戴維寧定理”框內(nèi) 1k 電位器，先用數(shù)字萬(wàn)用表（歐姆 2k 檔）調(diào)準(zhǔn)

6、R0再接入電路；電流表用實(shí)驗(yàn)箱上的的直流數(shù)字毫安表（20mA 檔）串入電路；負(fù)載電阻RL用實(shí)驗(yàn)箱右下角可變電阻；電壓表數(shù)字萬(wàn)用表（直流 20V 檔）并聯(lián)在負(fù)載電阻RL兩端測(cè)電壓、（2）打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱各相關(guān)電源開(kāi)關(guān)，按表 3 要求測(cè)量，將數(shù)據(jù)域表 2 相比較，驗(yàn)證戴維寧定理的正確性。表 3RL（k）012345678910U（V）02.943.413.603.713.873.823.853.883.903.914.06I(mA）10.812.971.721.210.930.760.640.550.490.430.3904.用萬(wàn)用表直接測(cè)量有源二端昂羅的內(nèi)阻：將實(shí)驗(yàn)箱“戴維寧定理”框內(nèi)電壓源US斷開(kāi)，在原先US位置用導(dǎo)線連接，再用數(shù)字萬(wàn)用表（歐姆 2k 檔）直接插入圖 2 中電流表“+”孔和“a”孔，測(cè)出二段網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻。內(nèi)阻為：334【思考題思考題】1.給一線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)在不測(cè)ISC和UOC的情況下，如何用實(shí)驗(yàn)方法求的其等效參數(shù)？答：2.實(shí)際電壓源于實(shí)際電流源等效變換的條件是什么？所謂“等效”是對(duì)誰(shuí)而言？電壓源和電流源能否等效變換？答：所謂等效是對(duì)電路及電路運(yùn)行產(chǎn)生相同作用而言?？梢缘刃ё儞Q。3.在什么情況下才可以用歐姆表