实验一 戴维南定理的验证

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2．掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

1．戴维南定理和诺顿定理

戴维南定理指出：任何一个有源二端线性网络，总可以用一个电压源US和一个电阻RS串联 组成的实际电压源来代替，其中：电压源US等于这个有源二端网络的开路电压UOC, 内阻 RS等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短路，电流源开路)后的等效电阻RO。

US、RS和IS、RS称为有源二端网络的等效参数。 2．

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在有源二端线性网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压UOC, 然后再将其输出端短路，测其短路电流ISＣ

UUOC此法必须在短路电流Isc的数值小于有源二端网络允许范UN围内进行，否则会因短路电流过大而损坏网络内的器件。 ?URS?UOC。 ISC(2)

OIN?I用电压表、电流表测出有源二端网络的

外特性曲线，如图5－1所示。开路电压为UOC，根据

ISC图 11-1外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻为： 图5-1

RS?tg?? (3)

?U。 ?I如图5－2所示，当负载电压为被测网络开路电压UOC一半时，负载电阻RL的大小 （由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻RS数值。

有源网络 RS+UOCVUOC2 RL有源网络V

RSUS图 11-3+U恒压源US-图 11-2

-图5-2 图5-3

(4)

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在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行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5－3所示。零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较，当恒压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，测量此时恒压源的输出电压U，即为被测有源二端网络的开路电压。

三．实验设备

1．直流数字电压表、直流数字毫安表 2．直流稳压电源 3．直流稳流电源 4．综合实验台

四．实验内容

被测有源二端网络如图5-4所示.

图5—4

1．图5-4线路接入直流稳压电源US＝12V和直流稳流电源IS＝20mA及可变电阻RL。先断开RL测UOC，再短接RL测ISC，则Ro＝UOC／Isc，填入下表。

表5-1 Uoc(V) 2

表5-2 RL(?) U(V) I(mA) 990 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Isc(mA) Ro=Uoc/Isc

利用NEEL—23元件箱中的不同阻值按照表5-2选取合适的RＬ值，测量有源二端网络的外特性。

3．验证戴维南定理：利用NEEL—23元件箱中的不同阻值，将其阻值调整为等效电阻RΟ值，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压UＯＣ之值）相串联，仿照步骤“2”测

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其特性，对戴氏定理进行验证。

表5-3RL(?) U(V) I(mA) 990 900 800 700 600 500 400 300 200 100

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2．改接线路时，要关掉电源。

六

1．说明戴维南定理和诺顿定理的应用场合。

七．实验报告要求

1．根据步骤2和3分别绘出曲线,验证戴维南定理的正确性； 2．回答思考题。

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