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实验四戴维南定理的验证

【实验目的】

1.验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。

2.掌握有源二端网络的开路电压和等效电阻的测定方法，并了解各种测量方法的特点

【实验原理】

1.戴维南定理表述

任何一个线性有源的电路，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将该支路从电

路中分离出来，把电路的其余部分看作是一个有源二端网络。戴维南定理指出：任何一个线

性有源的二端网络，都可以用一个电压源和一个电阻串联的支路来等效。电压源的电压US

等于这个有源二端网络的开路电压UOC，电阻RO等于该网络中所有独立源均取0（理想电压

源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。UOC和RO称为有源二端网络的戴维南

等效参数。

2.有源二端网络的戴维南等效参数的测量方法

1)开路电压的测量方法

方法1：直接测量法。

当有源二端网络的等效内阻Req与电压表的内阻Rv相比可以忽略不计时，可以直接用

电压表测量开路电压。

方法2：零示法

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1所示。

+

aV

稳

R

eq压

+电

-源

U

oc

-

b

图1零示法测开路电压

零示法测量原理是用一个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Uoc。

与零示法类似的还有补偿法。该方法采用检流计及补偿电路进行测量，因此测量结果也

更加准确。

2）等效电阻Req的测量方法

方法1：开路电压、短路电流测量法

在含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U，然后再将其

OC

输出端短路，测其短路电流I，则等效电阻为

SC

(4-1)

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这种方法虽然比较简便，但是，可能因短路电流过大会损坏电路内部的器件。对于等效

电阻较小的二端网络，一般不宜采用。

方法2：两次电压测量法

图4-2所示