實驗12 戴維寧定理與最大功率傳輸定理ppt課件

1、實驗實驗1.2 戴維寧定理與最大功率傳輸定理戴維寧定理與最大功率傳輸定理 1.加深對戴維寧定理與最大功率傳輸定理的了解。 一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?2.掌握簡單的利用實驗手段驗證定理的方法。 1.設(shè)計右圖虛線框所示有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路，用丈量端口的伏安特性的實驗方法求出等效電路參數(shù)，并驗證戴維寧定理的正確性。二、實驗義務(wù)二、實驗義務(wù) 2. 驗證最大功率傳輸定理，畫出上圖的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄的表格及輸出功率隨負載變化的曲線。 直流數(shù)顯穩(wěn)壓電源、恒流源、XD03電路掛箱、XD06電阻掛箱中十進制電阻箱和R3可調(diào)電阻、電流插座、插頭、直流電流表、數(shù)字萬用表、導線。三、實驗設(shè)備三、實驗設(shè)備四、實驗原理及步

2、驟四、實驗原理及步驟 將鑰匙開關(guān)置于“開位置，此時帶紅色指示燈的按鈕亮,電工綜合臺的開機操作順序：(見動畫) 可 經(jīng)過察看柜面上三個線電壓表了解此時三相電源電壓情況。三相電網(wǎng)輸入三相電網(wǎng)輸出 將“白色電壓指示紐子開關(guān) 切換至“三相電網(wǎng)輸入， 實驗所需交、直流電源,均需經(jīng)過帶綠色指示燈的按鈕啟動后方可運用。 在按下帶綠色指示燈的按鈕前，需察看面板上一切的儀表及三相自耦調(diào)壓器能否處于關(guān)的狀態(tài)，以防啟動時的沖擊電流對儀表及元器件呵斥損壞。關(guān)表示380V電源進入安裝。開啟動停頓三相電源線電壓指示 將面板上一切的儀表處于“關(guān)的形狀，三相自耦調(diào)壓器旋鈕逆時針回到零位，然后按下帶紅色指示燈的停頓按鈕，并將鑰

3、匙開關(guān)置于“關(guān)位置。再撤除線路。直流數(shù)顯穩(wěn)壓電源 翻開電源開關(guān)，指示燈亮。101020203030 調(diào)理“輸出粗調(diào)量程旋鈕，有10V、20V、30V三檔可供選擇， 經(jīng)過“輸出細調(diào)可在輸出端輸出0.030V延續(xù)電工綜合臺的關(guān)機操作順序： (見動畫)可調(diào)的直流電壓，接線時留意極性。由于穩(wěn)壓電源輸出顯示誤差較大，所以實驗中用萬用表直流電壓檔來監(jiān)測穩(wěn)壓電源輸出電壓?！拜敵龃终{(diào)旋鈕平常應(yīng)置于10V擋。 2 22020500500恒流源恒流源 翻開電源開關(guān)，指示燈亮。 調(diào)理“輸出粗調(diào)量程旋鈕, 有2mA、20mA、500mA三檔可供選擇， 經(jīng)過“輸出細調(diào)可在輸出端輸出0.0500mA延續(xù)可調(diào)的直流電流，

4、接線時留意極性。調(diào)理10mA電源電流時可先用導線將輸出端短路后再進展調(diào)理。為什么？為什么？直流數(shù)字電流表 將“+、兩端串接在被測電路中并按下紅色琴鍵， 20mA 200mA2000mA 對標有量程的三檔琴鍵開關(guān)進展操作,完成量程的選擇。 當 被測值超出量程時,儀表將發(fā)出報警信號,此時告警指示燈亮, 蜂鳴器鳴叫，接觸器跳開,將供電源切斷。 處置方法:應(yīng)立刻按下白色“復位按鈕,切斷告警回路。在排除缺點后重新起動。 報警復位 線性有源二端網(wǎng)絡(luò)可以用一個理想電壓源uoc與一個等效電阻Ro相串聯(lián)的等效電路來替代。戴維寧定理：戴維寧定理：uocRo+_ 方法一：開路短路法。用Ro=uoc/isc關(guān)系式計算

5、等效電阻，即測出該網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uoc和短路電流isc，代入式子計算即可。 方法二：獨立源置零后直接用萬用表電阻檔測出等效電阻。 實驗室丈量等效電阻Ro方法: 因此，驗證戴維寧定理的思緒是用實驗方法先找出等效電路的參數(shù)，然后再分別丈量出有源二端口網(wǎng)絡(luò)和它的等效電路的伏安特性，對比兩個特性曲線，即可得到驗證結(jié)果。 有源二端口網(wǎng)絡(luò)AB伏安特性曲線丈量步驟步驟: : 1. 1.將直流穩(wěn)壓電源調(diào)至萬用表示數(shù)為將直流穩(wěn)壓電源調(diào)至萬用表示數(shù)為6V6V、恒流源短路后調(diào)至、恒流源短路后調(diào)至10mA10mA，封鎖電源開關(guān)拆線后，分別接入有源二，封鎖電源開關(guān)拆線后，分別接入有源二 最大功率傳輸定理：線性有源二端網(wǎng)

6、絡(luò)的端口外接負載電阻RL，當負載RL=Ro(等效電阻)時，負載電阻可從網(wǎng)絡(luò)中獲得最大功率，且最大功率為 。o2oc4Ru端網(wǎng)絡(luò)，將R3可調(diào)電阻的X1和X2接入電路負載AB端作為RL，將電流插頭插入電流插座內(nèi)并按極性銜接至直流電流表，將數(shù)字萬用表并聯(lián)在RL兩端。翻開儀器電源，開場操作。留意極性Ro值保管小數(shù)點后一位。 2.將電路中白色鈕子開關(guān)置于左側(cè) (或用一根導線將X1、X2聯(lián)接)，即將負載短路，讀出負載RL短路電流Isc和電壓U(0),再將白色鈕子開關(guān)置于右側(cè)(或撤除短路導線)，即將負載RL接入。斷開負載RL的一端，使得RL=，測得負載開路電壓Uoc和電流I (0)，由開路短路法得出Ro(=

7、 )。 IscUoc 3.將負載將負載RL調(diào)至最大值測出調(diào)至最大值測出U和和I，在，在RL=0和和RL的最大值之間對的最大值之間對I(或或U)均勻取值均勻取值(D1D5)寫入表中，以該寫入表中，以該I(或或U)為參照，經(jīng)過調(diào)理為參照，經(jīng)過調(diào)理RL分別測出對應(yīng)于該分別測出對應(yīng)于該I(或或U)值值(D1D5)時相應(yīng)的時相應(yīng)的U(或或I)的值，填入表中，的值，填入表中，完成有源二端口網(wǎng)絡(luò)完成有源二端口網(wǎng)絡(luò)AB的伏安關(guān)系表格的記錄。的伏安關(guān)系表格的記錄。RL0/RL最大I(Isc )(D1)(D2)(D3)(D4)(D5)0U0(Uoc)表一、有源二端口網(wǎng)絡(luò)AB的伏安關(guān)系 4.撤除電路聯(lián)線，將直流穩(wěn)壓

8、電源調(diào)至萬用表示數(shù)為撤除電路聯(lián)線，將直流穩(wěn)壓電源調(diào)至萬用表示數(shù)為Uoc，十，十進制電阻調(diào)為進制電阻調(diào)為Ro值，負載電阻仍用安裝上的值，負載電阻仍用安裝上的R3作為作為RL ,完成以完成以下圖有源二端網(wǎng)絡(luò)下圖有源二端網(wǎng)絡(luò)AB等效電路實驗圖的聯(lián)接。等效電路實驗圖的聯(lián)接。 5.將上面有源二端口網(wǎng)絡(luò)將上面有源二端口網(wǎng)絡(luò)AB的伏安關(guān)系表的參照值的伏安關(guān)系表的參照值I(或或U)的的 D1D5抄入下面同樣格式的表格中，抄入下面同樣格式的表格中，經(jīng)過調(diào)理經(jīng)過調(diào)理RL,測出測出RL從從0變化變化時對應(yīng)的時對應(yīng)的U(或或I)值，完成等效電路值，完成等效電路的伏安關(guān)系表格記錄。的伏安關(guān)系表格記錄。等效電路實驗圖RL

9、0/I(Isc)(D1)(D2)(D3)(D4)(D5)0U 0(Uoc)表二、等效電路的AB伏安關(guān)系比較表一和表二伏安關(guān)系表格，在參照值一樣的情況下對應(yīng)的電壓值能否一樣，從而得出戴維寧定理驗證結(jié)果。將十進制電阻箱聯(lián)接成計算所得的等效電阻Ro值，交換 功率隨負載變化的曲線丈量實驗義務(wù)中有源二端口網(wǎng)絡(luò)的負載端的RL電阻(即用十進制電阻箱的電阻作為RL) ，測出電流I值。再將十進制百位電阻分別調(diào)小和調(diào)大，同時記錄阻值和對應(yīng)的I值，分別計算出負載功率P值，完成有源二端網(wǎng)絡(luò)負載與功率關(guān)系的表格。察看表格數(shù)據(jù)變化規(guī)律，得出當RL=Ro時電路輸出功率最大從而驗證了最大功率傳輸定理RL(Ro)IP(Pmax)表三、負載與功率關(guān)系五、實驗報告要求五、實驗報告要求 1. 畫出實驗電路與表格，簡要寫出實驗的步驟。 2. 完成有源二端網(wǎng)絡(luò)AB的伏安關(guān)系與等效電路的伏安關(guān)系的表格記錄。在同一坐標系中繪出它們的伏安曲線。計算Ro實驗值與實際值誤差。 3. 完成負載與功率關(guān)系表格記錄。