實(shí)驗(yàn)5 戴維南定理的驗(yàn)證

1、1實(shí)驗(yàn)5戴維南定理的驗(yàn)證一、實(shí)訓(xùn)目的一、實(shí)訓(xùn)目的1.驗(yàn)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(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)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(wǎng)絡(luò)。若網(wǎng)絡(luò)中含有電源稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)，否則稱為無源二端網(wǎng)絡(luò)。戴維南定理：任何一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，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(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc，其等效內(nèi)阻R0等于

2、該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)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(wǎng)絡(luò)，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(wǎng)絡(luò)的短路電流ISC，其等效內(nèi)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(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。2.有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法(1)開路電壓、短路電流法測R0在有源二端網(wǎng)絡(luò)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(nèi)阻為UocR0＝──Isc如果二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻很小，若將其輸出端口短路則易損壞其內(nèi)部元件，因此不宜用此法。(2)伏安法測R0圖51有源二端網(wǎng)絡(luò)外特性曲線用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線，如圖51所示。根據(jù)外特性曲線求出斜率tgφ，則內(nèi)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(nèi)阻為R0＝────IN(3)半電壓法測R0UIABIUOΔUΔIφscocVUUR0RLoc2S32.負(fù)載實(shí)驗(yàn)按上圖（a）連線，接入RL。根據(jù)下表中負(fù)載RL的阻值，測量并繪制有源二端網(wǎng)絡(luò)（a）的外特性曲線。將測量數(shù)據(jù)填入表中。RL(Ω)02004006008001K1.2K1.4K∞U（v）I（mA）3.驗(yàn)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(diào)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(jìn)行驗(yàn)證。RL(Ω)02004006008001K1.2K1.4K∞U（v）I（mA）4.有源二端網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨(dú)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(diǎn)用一根短路導(dǎo)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(fù)載RL開路時A、B兩點(diǎn)間

6、的電阻，此即為被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0，或稱網(wǎng)絡(luò)的入端電阻Ri。五、實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng)五、實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng)1.測量時應(yīng)注意電流表量程的更換。2.用萬表直接測R0時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨(dú)立源必須先置零，以免損壞萬用表。其次，歐姆檔必須經(jīng)調(diào)零后再進(jìn)行測量。3.改接線路時，要關(guān)掉電源。六、預(yù)習(xí)思考題六、預(yù)習(xí)思考題1.在求戴維南等效電路時，作短路試驗(yàn)，測Isc的條件是什么？在本實(shí)訓(xùn)中可否直接作負(fù)載短路實(shí)訓(xùn)？請實(shí)訓(xùn)前對線路(a)預(yù)先作好計算，以便調(diào)整實(shí)訓(xùn)線路及測量時可