戴维南定理验证实验(精).pptVIP

* * * * * 广州铁路职业技术学院 广州铁路职业技术学院 广州铁路职业技术学院 电路分析与测试 电路分析与测试 电路分析与测试 戴维南定理的验证 * 主 要 内 容 一 一、实验目的 二 二、实验原理 三 三、内容及步骤 四 四、总结与思考 1．加深对戴维南定理的理解。 2．学习线性有源二端网络等效参数的测量方法。 3．通过实验证明负载上获得最大功率的条件。 实验目的 一、实验目的 * 实验原理说明 　戴维南等效原理  二、实验原理 * 实验原理说明 　1．戴维南定理指出，任何一个线性一端口网络，对其外部电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路来代替。其理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压Uoc，其电阻等于原网络中所有独立电源为零值时的入端等效电阻Ri，如图1-3-1所示。　2．应用戴维南定理时，被变换的一端口网络必须是线性的，可以包含独立电源或受控电源，但是与外部电路之间除直接相联外，不允许存在其它任何耦合，例如通过受控电源的耦合或者是磁的耦合（互感耦合）等。外部电路可以是线性或非线性的。　 二、实验原理 * 3．对于已知的线性有源一端口网络，其开路电压和入端等效电阻Ri可以从网络中计算得出，也可以通过实验的方法测出。测量的方法有：　⑴开路电压Uoc的测量　　当入端等效内阻Ri和电压表内阻Rv相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压，本实验采用此方法。 实验原理说明 二、实验原理 * 实验原理说明 ⑵有源二端网络入端内阻Ri的测量　①伏安法：将网络内所有电压源的电压及电流源的电流均设为零，在二端网络端钮a、b处加一个已知电压u，测出端钮a、b处的电流i后，则入端电阻Ri=u/i，如图所示（a)。 ②短路电流法：分别测出含源二端网络的开路电压UOC和短路电流Isc，则Ri=Uoc/Isc ，如图(b)所示。 (a)伏安法求Ri （b)短路电流法求Ri 二、实验原理 * 实验原理说明 ③两次电压法：测出有源二端网络的开路电压Uoc 以后，在端扭处接一负载电阻Ri（已知阻值），然后再测负载电阻的端电压URL,因： 　　　 ，　 则入端等效电阻为：　　　　 　  二、实验原理 * 4．最大功率传输 在电子技术中，常常希望负载电阻上获得最大的功率，如何选择负载电阻的大小使之获得功率最大，就成为一个极其重要的实际问题。图是一个简单的串联电路，其中Rs为电源Us的内阻，R1为可变负载电阻，负载电RL上得到的功率P为： 实验原理说明 二、实验原理 * 实验原理说明 为求得P的最大值，将功率P对RL求导为零, 于是：　　　　　　　　 令上式等于零,则RL=RS, 负载上获得的功率最大：　　　　　　　　 　　 结论：负载上获得最大功率的条件是负载电阻RL等于电源内阻RS，满足该条件时，我们就说负载电阻与电源内阻是匹配的，或称最大功率匹配。  二、实验原理 * 实验设备 １．双路直流稳压电源１台　２．可变电阻箱２只 ３．直流毫安表１只　　　　４．直流电压表１只 　 二、实验原理 * 实验内容与步骤 1．测定线性有源二端网络的外特性（即伏安特性）U=f(I) 。　　实验电路如图（c)所示，图中RL为可变电阻箱，a、b以左为被测有源二端网络，接通电源后调节电阻箱RL的数值分别为表中所列各值，记录相应的电流、电压于表（1）中，计算各种负载下获得的功率。 (c)实验电路板 三、内容及步骤 * 实验内容与步骤 表（1）测定原电路的外特性U=f(I) 三、内容及步骤 * 实验内容 2．验证戴维南定理 　 ⑴实验电路板仍为图（c)。接通电源后，测量a、b端的开路电压Uoc，记入表(2)中。　⑵在前面的三种求有源二端网络入端内阻的方法中，选择一种求出Ri，记入表(2)中。　⑶用Uoc和Ri按图(a)组成戴维南等效电路,代替图?电路，将RL调为表2中所列数值，记录相对应的电压、电流，与表1中所测结果进行比较，验证戴维南定理。 表2 测定等效电路的外特性U=f(I) 三、内容及步骤 * 三、内容及步骤 * 注意事项 实验中应设法减少仪表内阻对测量结果的影响。 三、内容及步骤 * 思考题 在求有源二断网络等效电路中Ri时，如何理解“原网络中所有独立电源为零值”？实验中怎样使独立电源置零？ 四、总结与思考 * 报告要求 1、根据实验1 和2 测量结果，在同一张坐标纸上做它们的外特性曲线U=f(I), 并分析比较。 2、完成实验内容2的要求。 四、总结与思考 * * * * * * * * * * * * 尊敬的各位专家、各位领导： 大家上午好！在上级部门的大力支持下，我院国家骨干校项目通过三年建设，圆满完成了各项任务。 * 尊敬的各位专家