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1、戴维南定理和诺顿定理一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。二、原理说明1、任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源二端网络）。2、戴维南定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替，此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U，其等效内阻R等00C于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。3、诺顿定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理
2、想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流I，其等效内阻R定义osc与戴维南定理的相同。4、有源二端网络等效参数的测量方法U、I和R称为有源二端网络的等效电路参数，可由实验测得。oocsc（一）开路电压U的测量方法OC（1）可直接用电压表测量。（2）零示法测UOC在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图3-1所示。零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较，当稳压电源的输岀电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”然后将电路断开，测量
3、此时稳压电源的输岀电压，即为被测有源二端网络的开路电压。稳压电源3-2图图3-1的测量方法(二)等效电阻RoR1()开路电压、短路电流法测01/4若将其输岀端口短路则易损坏因当内阻很小时，该方法只实用于内阻较大的二端网络。其内部元件，不宜用此法。该测量方法是：在有源二端网络输岀端开路时，用电压表直接测其输岀端的开路电压UocI,则等效内阻为U，然后将其输岀端短路，用电流表测其短路电流RocscoiscR(2)伏安法测0根据外特性曲线求岀斜率电流表测岀有源二端网络的外特性如图3-2所示。用电压表、UUoctgR。，则内阻：tgo|sc若只有电压表及电阻器，没有电流表测短路电流，或者某些被测网络本
4、身不允许短(3)，然后按下式U路，则可在网络两端接入已知阻值为R的电阻器，测量该电阻两端电压R计算。R(UU)1)RRoc0半电压法测R0如图3-3所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。被测有源网络-3-5图3-3图三、实验设备、万用表1RXDI-1型电路原理实验箱2、四、实验内容所示。3-4(a)被测有源二端网络如图内容一:有源二端网络戴维南等效电路参数的测定2/4(b)图3-41、用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、R。0按图3-4(a)接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入R。测岀U和Is
5、c,并ocl计算岀R，记录于表1。0表1(V)OOCSC2、负载实验)阻值，测量有源二端网络的外特性曲线，记录RR。改变(0-10k按图3-4(a)接入LL。于表22表U(V)I(mA)3、有源二端网络等效电阻(入端电阻)的直接测量法。见图3-4(a)。将被测有源网络内的所有独立源置零(先断开电流源I，去掉电压源U，再将电路中的C、D两点间用ss导线短接)，然后用伏安法或直接用万用表的欧姆档去测定负载R开路时A、B两点间的l电阻，此即为被测网络的等效内阻R，或称网络的入端电阻Ri。04、用半电压法测量被测网络的等效内阻R，用零示法测量被测网络的开路电压Uoc。0电路图及数据表格自拟。内容二：戴
6、维南定理的验证取一只10K可调电位器，将其阻值调整到等于按内容一中的步骤1所得的等效电阻R0值，然后令其与直流稳压电源(调到步骤1时所测得的开路电压Uoc值)相串联，电路如图3-4(b)所示，仿照内容一中的步骤2测其外特性，对戴维南定理进行验证，记录于表3。3/4表3U(V)l(mA)内容三：诺顿定理的验证取一只10K可调电位器，将其阻值调整到等于按内容一中的步骤1所得的等效电阻Ro值，然后令其与直流恒流源(调到步骤1时所测得的短路电流I值)相并联，电路如图3-5sc所示，仿照内容一中的步骤2测其外特性，对诺顿定理进行验证，记录于表4。表4U(V)I(mA)五、注意事项1、测量时应注意电流表量程的更换。2、电压源置零时不可将稳压源短接。3、用万用表直接测R时，o(1)网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表；(2)欧姆档必须经调零后再进行测量。4、改接线路时，须先关掉电源。六、实验报告1、根据内容一的步骤2和内容二、内容三所测得的数据，分别绘岀曲线，验证戴维南定理、诺顿定理的正确性，并分析产生误差的原因。2、根据内容一的步骤1、3、4的几种方法测得的Uoc、R，与预先计算的结果进行o比较，你能得出什么结论。4/4
戴维南定理和诺顿定理试验报告
