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1、UAIAU |图5-1有源二端网络外特性曲J料 被测有源网络2c图5-2半电压法测R电路实验 5 戴维南定理的验证一、实训目的1. 验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。二、原理说明1. 任何具有两个出线端的部分电路称为二端网络。若网络中含有电源称为有源二端网 络，否则称为无源二端网络。戴维南定理：任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源与一 个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其 等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路） 时的等效电阻。
2、诺顿南理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个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Is等于这个有源二端网络的短路电流I ,其等效内阻R定义SC 0 同戴维南定理。Uoc（Us）和R或者I （I ）和R称为有源二端网络的等效参数。0 SC S 02. 有源二端网络等效参数的测量方法开路电压、短路电流法测R。在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc,然后再将其 输出端短路，用电流表测其短路电流Isc,则等效内阻为UocR =0Isc如果二端网络的内阻很小,若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件,因此不宜用此法。伏安法测R0线用电压表、电流表测出有源二端
3、网 络的外特性曲线,如图5-1所示。根据 外特性曲线求出斜率tge,则内阻U UocRo=t ge=I Isc也可以先测量开路电压Uoc,再测量电流为额定值I时的输出NU UocN端电压值UN，则内阻为R0=INR U 被测有源网络稳压电源(3)半电压法测R0如图5-2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。零示法测UOC图5-3零示法测UOC电路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5-3所示.。零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测
4、有源二端网络进行比较，当稳压电源的输出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，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压。三、实训设备序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源030V1屏上2可调直流恒流源0200mA1屏上3直流电压表0200V1屏上4直流毫安表02000mA1屏上5万用表1自备6电阻器若干DDZ-117可调电阻箱099999 Q1DDZ-128电位器1k/2W1DDZ-12四、实训内容根据如图线路，按实验要求接好实训线路。R dR -：56012V Rs3皿(a) 实验电路图等效图Uoc(v)Isc(mA)R =Uoc/
5、Isc 0(0)1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、R和诺顿等效电路的I、R。按0 SC 0上图（a）接入稳压电源Us=12V和恒流源ls=10mA, 不接入Rl。测出Uc和Isc,并计算出R0 （测Uoc时，不 接入mA表），填入右表中。2. 负载实验按上图（a）连线，接入Rl。根据下表中负载Rl的阻值，测量并绘制有源二端网络（a） 的外特性曲线。将测量数据填入表中。R (0)L02004006008001KooU (v)I (mA)3. 验证戴维南定理：从电阻箱（或者电位器）上取得按步骤“1”所得的等效电阻 R0 之值，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开
6、路电压Uoc之值）相串联, 如图（b）所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证。R (0)l_02004006008001KooU (v)I (mA)4. 有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测量法。见图（a）。将被测有源网 络内的所有独立源置零（去掉电流源J和电压源Us，并在原电压源所接的两点用一根短路 导线相连），然后用伏安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载Rl开路时A、B两点间的 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 o-A i_+IVR0Rl011五、实训注意事项1. 测量时应注意电流表量程的更换。2. 用万表直接测R。时，网络内的独立源必须 先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆档必须经 调零后再进行测量。3. 改接线路时，要关掉电源。图54六、预习思考题1. 在求戴维南等效电路时，作短路试验，测Isc的条件是什么在本实训中可否直接作 负载短路实训请实训前对线路（a）预先作好计算，以便调整实训线路及测量时可准确地选取 电表的量程。七、实训报告1. 根据步骤2 和 3，分别绘出曲线，验证戴维南定理的正确性，并分析产生误差的原 因。2. 归纳、总结实训结果。3. 心得体会及其它。
实验5戴维南定理的验证
