戴維南定理的驗(yàn)證WORD

1、文檔可能無(wú)法思考全面，請(qǐng)瀏覽后下載! 1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 驗(yàn)證戴維南定理和諾頓定理的正確性，加深對(duì)該定理的理解。2. 掌握測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一半方法。2、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、可調(diào)直流恒流源、直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字電流表、萬(wàn)用表、元件箱、戴維南定理實(shí)驗(yàn)電路板3、 實(shí)驗(yàn)原理1. 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)電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)來(lái)等效代替，此電壓源的電動(dòng)勢(shì)Us等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓Uoc，其等效內(nèi)阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零。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、短路電流法測(cè)R0 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

2、的開(kāi)路電壓Uoc，然后再將其輸出端短路，用電流表測(cè)其短路電流Isc，則其等效電阻為R0=Uoc/Isc2) 伏安法測(cè)R0用電壓表、電流表測(cè)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線，如圖2-1所示。根據(jù)外特性曲線求出斜率tg，則內(nèi)阻R0=tg=U/I=Uoc/Isc3) 半電壓法測(cè)R0當(dāng)負(fù)載電壓為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓的一半時(shí)，負(fù)載電阻（由電阻箱的讀書(shū)確定）即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。5 / 54) 零示法測(cè)Uoc在測(cè)量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓時(shí)，用電壓表直接測(cè)量會(huì)造成較大誤差，為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測(cè)量法。零示測(cè)量法的原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，當(dāng)穩(wěn)壓電源的

3、輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓相等時(shí)，電壓表讀數(shù)將為“0”，然后將電路斷開(kāi)，測(cè)量此時(shí)穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測(cè)有緣二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓。4、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖2-4（a）圖2-4（a）戴維南等效電路圖2-4（b）1. 用開(kāi)路電壓、短路電流發(fā)測(cè)定戴維南等效電路的Uoc、R0和諾頓等效電路的Isc、R0。將圖2-4（a）接入穩(wěn)壓電源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入RL。測(cè)出Uoc和Isc，并計(jì)算出R0。Uoc ( V )Isc (mA)R0=Uoc/Isc ( )17.0932.8521.042. 負(fù)載實(shí)驗(yàn)按圖2-4（a）接入RL。改變RL的阻值，測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲

4、線。R()01002003004005006001K3KU(V)02.744.736.237.428.369.1411.2414.5717.01I(mA)32.927.623.820.918.616.815.311.24.80.13. 驗(yàn)證戴維南定理：從電阻箱上取得按步驟“1”所得的等效電阻R0之值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟“1”時(shí)所得的開(kāi)路電壓Uoc之值）相串聯(lián)，如圖2-4（b）所示，仿照步驟“2”測(cè)其外特性，對(duì)戴氏定理進(jìn)行驗(yàn)證。R()01002003004005006001K3KU(V)02.764.766.277.468.409.1911.3014.6317.08I(mA)33.

5、127.824.021.018.716.915.411.34.80.14. 有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻（入端電阻）的直接測(cè)量法。見(jiàn)圖2-4（a）。將被測(cè)有源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨(dú)立源置零（將電流源Is斷開(kāi)，去掉電壓源Us，并在原電壓源所接的兩點(diǎn)用一根短路導(dǎo)線相連），然后用伏安法或者直接用萬(wàn)用表的歐姆檔去測(cè)定負(fù)載RL開(kāi)路時(shí)A、B兩點(diǎn)間的電阻，此即為北側(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0，或稱網(wǎng)絡(luò)的入端電阻Ri。5、 預(yù)習(xí)思考題1. 在求戴維南或諾頓等效電路時(shí)，作短路試驗(yàn)，測(cè)Isc的條件是什么？在本實(shí)驗(yàn)中可否直接作負(fù)載短路實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)實(shí)驗(yàn)前對(duì)線路2-4（a）預(yù)先做好計(jì)算，以便調(diào)整實(shí)驗(yàn)線路及測(cè)量時(shí)準(zhǔn)確地選取電表的量程。答：作短路實(shí)驗(yàn)

6、，測(cè)Isc的條件是：保留獨(dú)立源和受控源，保證二端網(wǎng)絡(luò)電阻較大，防止燒壞元件；本實(shí)驗(yàn)不能直接作負(fù)載短路實(shí)驗(yàn)。2. 說(shuō)明有源二端網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法，并比較其優(yōu)點(diǎn)。答：開(kāi)路電壓、短路電流法測(cè)R0，過(guò)程步驟簡(jiǎn)單，不用太多的運(yùn)算和繪圖；伏安法測(cè)R0，可以直觀地從數(shù)據(jù)上看出電流和電壓的關(guān)系；半電壓法測(cè)R0，；零示法測(cè)Uoc，可以消除電壓表內(nèi)阻的影響，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更接近理論值。6、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 根據(jù)步驟2、3、4，分別繪出曲線，驗(yàn)證戴維南定理的正確性，并分析產(chǎn)生誤差的原因。答：曲線如下，U1為原電路參數(shù)，U2為等效電路參數(shù)。由上可見(jiàn)，以上數(shù)據(jù)基本符合戴維南定理，由于電路元件和電表的消耗，以及儀器誤差的，所以數(shù)據(jù)與理論存在一定的差別，但是在可接受的誤差范圍內(nèi)，還是可以得出戴維南定理的驗(yàn)證得出結(jié)果是準(zhǔn)確的。2. 根據(jù)步驟1、5、6的幾種方法測(cè)得的Uoc與R0與預(yù)習(xí)時(shí)電路計(jì)算的結(jié)果作比較，你能得出什么結(jié)論。答：計(jì)算結(jié)果為理論值，由步驟得出的數(shù)據(jù)與理論值存在一定的差距，實(shí)際操作中電壓表和電流表會(huì)產(chǎn)生誤差，元件的內(nèi)阻會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生一定的影響，所以在忽略可接受的誤差的前提下，戴維南定理的驗(yàn)證得出結(jié)果是正確的。3. 歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。答：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓