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戴维南定理及诺顿定理研究实验报告.pdf

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戴维南定理及诺顿定理研究实验报告--第1页

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电路基本实验(二)——戴维南定理及诺顿定理研究

一.实验目的

1)学习测量有源线性一端口网络的戴维南等效电路参数。

2)用实验证实负载上获得最大功率的条件。

3)探讨戴维南定理及诺顿定理的等效变换。

4)掌握间接测量的误差分析方法。

二.实验原理及方法

1.实验原理

在有源线性一端口网络中,电路分析时,可以等效为一个简单的电压源和电

阻串联(戴维南等效电路)或电流源与电阻并联(诺顿等效电路)的简单电路。

戴维南定理:任何一个线性有源一端口网络,对外电路而言,它可以用一个

电压源和一个电阻的串联组合电路等效,该电压源的电压等于该有源一端口网络

在端口处的开路电压,而与电压源串联的等效电阻等于该有源一端口网络中全部

独立源置零后的输入电阻。

诺顿定理:任何一个线性有源一端口网络,对外电路而言,它可以用一个电

流源和一个电导的并联组合电路等效,该电流源的电流等于该有源一端口网络在

端口处的短路电流,而与电流源并联的电导等于该有源一端口网络中全部独立源

置零后的输入电导。

2.实验方法

(1)、测定有源线性一端口网络的等效参数:自行设计一个至少含有两个独立

电源、两个网孔的有源线性一端口网络的实验电路,列出相应测量数据的表格。

..jz.

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在端口出至少用两种不同的方法测量、计算其戴维南等效电路参数。

具体使用方法有:

方法一:短路短路法——用高内阻电压表直接测量a、b端开路电压,则就

是等效的开路电压;再用低内阻的电流表测量a、b端短路电流,则等效内

阻。

方法二:半偏法——用高内阻电压表直接测量开路电压后,接负载电阻。

调节,测量负载电阻的电压,当时,。

方法三:控制变量法——控制电压源或者电流源输出不变,调节的大小,

读出电压电流表的读数。

若过小,短路电流会太大,这时候就不能测量短路电流,只可测量网

络的外特性曲线上除了和两点外的任两点的电流和电压,利用

公式计算和

(2)、负载上最大功率的获得:仍用(1)设计的电路,改变负载电阻的值,测

量记录端口处U、I值,找出负载上获得最大功率时的值,并于理论值进行比

较。

(3)、研究戴维南定理:用(1)中任一中测量方法获得的等效电路参数组成电路,

测量端口参数,检查测量的端口参数是否落在其外特性曲线上。

(4)、用测量计算的等效参数组成诺顿等效电路,用数据检验与戴维南定理的

互通性。

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