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实验完成时间实验目的验证代文宁定理,并加深对定理的理解。掌握有源二端网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法,并了解各种测量方法的特点。证实有源二端网络输出最大功率的条件。实验四代文宁定理的验证
最大功率传输定理:用实际的电压源或电流源向负载供电,只有当负载电阻等于电源内阻时,负载上才能获得最大功率,其最大功率为Pmax=Uo2/(4Ro)02代文宁定理:任何一个线性有源二端网络,对外电路而言,总可以用一个电压源与电阻相串联的支路来代替。01实验电路及原理分析
实验器材及测试电路器材:双路稳压电源万用表电路基础实验箱电阻箱实验电路:有源二端网络实验电路等效电源电路
1按a图连接二端网络,检查无误后才通电,用万用表电压档测量AB端钮间的开路电压并记录;把a图中电压源短路,用电压表电阻档测量AB端钮间的等效电阻。2按a图连接二端网络,在AB端钮间接上电阻箱作为负载电阻RL,分别取0、150、200、300、400欧时,测量相应的端电压U和电流I,并计算功率。3按b图连接等效电路,在AB端钮间接上电阻箱作为负载电阻RL,分别取0、150、200、300、400欧时,测量相应的端电压U和电流I,并计算功率。4分析结果,验证代文宁定理和最大功率传输定理。实验方法与步骤
实验原始数据及其处理、结果分析与讨论有源二端网络的开路电压Uoc=5V;等效电阻R0=200欧。在二端网络与等效电路的端钮AB间接入负载电阻RL,测其电压和电流,并计算相应功率。
RL0150200300400有源二端网络U0.01V2.14V2.50V3.02V3.33VI25.2mA14.0mA13.8mA10.1mA8.33mAP0W0.03W0.35W0.03W0.028W代文宁等效电路U0.0V2.14V2.50V3.02V3.33VI252mA14.0mA13.8mA10.1mA8.33mAP0W0.03W0.35W0.03W0.028W
由测量结果可知,a图有源二端网络与b图其代文宁等效电路对外电路的影响相同;且当外加负载RL等于内阻R0时,负载可得到最大功率。
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