电路实验3.戴维宁定理.ppt

戴维南定理及应用 一．实验目的 1. 加强对戴维南定理的理解。 2.学习线性有源一端口网络等效参数的测量方法。 3.指针万用表电阻档戴维南等效电路的测量。 4.低频信号发生器输出电阻的测量（选做）。 戴维南定理指出（如下图） ： 线性有源一端口网络，就端口特性而言，可以等效为一个电压源UOC和线性电阻Ro（独立源置零时）的串联。 UOC 戴维南定理的对偶形式——诺顿定理指出:（图略） 线性有源一端口网络，就端口特性而言，可以等效为一个 电流源ISC和线性电导Go （独立源置零时）的并联。 R0  二.有源一端口网络等效参数的测量方法 　(等效参数的三种测量方法，半偏法、零值法等自行思考) 1. 开路电压、短路电流法测R0 在有源一端口网络输出端开路时，用电压表测出其端口电压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Ro= Uoc/ Isc (注: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) 2. 伏安法测R0(右图) 用电压表、电流表测出有源二端网络的外 特性曲线，如右图所示。根据外特性曲线 求出斜率tgφ，则内阻 　　　　　　△U 　Uoc R0＝tgφ＝ ──＝── 　 　 △I 　Isc 3. 公式法测R0 按照图(a)所示电路，用电压表测量一端口网络的开路电压UOC 再按照图(b)所示电路，用电压表测量一端口网络端接负载电阻时的UL .按照下式计算输出电阻Ro . 二.有源一端口网络等效参数的测量方法 三. 实验仪器和设备 名 称 型号与规格 数量 备注 可调直流稳压电源 0～30V 1 可调直流恒流源 0～500mA 1 直流数字电压表 0～300V 1 直流数字毫安表 0～500mA 1 万用表 MF47 1 可调电阻箱 0～99999.9Ω 1 HE-19 电位器 1K/2W 1 HE-11 戴维南定理实验电路板 1 HE-12 低频信号发生器 XD22B 四. 实验内容及任务 1.稳压电源Us=12V，恒流源Is=10mA，断开负载RL ，分别测出UOC和ISC并计算出R0 2.验证戴维南定理: （1）HE-12戴维南电路接入负载RL,测量负载的电压和电流。 （2）构建等效电路，带负载RL，验证电路的等效性。 毫安表 HE-19的×1K档可调电阻 UOC R0 RL mA + - + - U I 稳压电源 HE-19上×100及以下可调电阻串联 MF－47型万用表的电阻档是一个含直流电源的线性电阻 一端口网络。现测量?1k档戴维南等效电路的输出电阻。 开路电压 为-1.62V 戴维南定理应用 万用表端接3.9k?电阻时的电压下降为－0.30V. 戴维南定理应用 1. 测量时应注意电流表量程的更换； 2. 独立源置零时不可将稳压源短接、恒流源开路； 3. 实验时若需万用表直接测R0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； 4. 改接线路时，要关掉电源； 5.实验结束时，将MF47表旋到OFF位置。 实验注意事项 戴维南定理应用及思考 1.若戴维南实验电路板中电源设计为US＝25V、IS＝20mA，分析该电路是否合理？若不合理说明 原因？ 2.在求戴维南等效电路时，作短路实验，测Isc的条件是什么？在本实验中可否直接作负载短路实验？ 3. 说明测有源一端口网络开路电压及等效内阻的几种方法， 并比较其优缺点。 THE END! * 注：将万用电表内1.5V电池用短路线代替后，用数字万用电表测量1k档得到的电阻为24.9k ?。测量100档得到的电阻为2.5k?。 将万用电表内15V电池用短路线代替后，用数字万用电表测量10k档得到的电阻为246k?。 * 注：将万用电表内1.5V电池用短路线代替后，用数字万用电表测量1k档得到的电阻为24.9k ?。测量100档得到的电阻为2.5k?。 将万用电表内15V电池用短路线代替后，用数字万用电表测量10k档得到的电阻为246k?。