戴維南定理和諾頓定理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、戴維南定理和諾頓定理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握有源二端網(wǎng)絡(luò)代維南等效電路參數(shù)的測(cè)定方法。2、驗(yàn)證戴維南定理、諾頓定理和置換定理的正確性。二、原理說明1、任何一個(gè)線性含源網(wǎng)絡(luò)，如果僅研究其中一條支路的電壓和電流，則可將電路的其余部分看作是一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)（或稱為含源二端網(wǎng)絡(luò)）。2、戴維南定理：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)理想電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)支路來等效代替，此電壓源的電壓等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U0c,其等效內(nèi)阻R）等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零（理想電壓源視為短路，理想電流源視為開路）時(shí)的等效電阻。這一串聯(lián)電路稱為該網(wǎng)絡(luò)的代維南等效電路。3、諾頓定理：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)理

2、想電流源與一個(gè)電阻的并聯(lián)組合來等效代替，此電流源的電流等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流Isc,其等效內(nèi)阻R定義與戴維南定理的相同。4、有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)量方法U0c、Isc和R0稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路參數(shù)，可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。（一）開路電壓UOc的測(cè)量方法（1）可直接用電壓表測(cè)量。（2）零示法測(cè)UOc在測(cè)量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時(shí)，用電壓表直接測(cè)量會(huì)造成較大的誤差。為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測(cè)量法，如圖3-1所示。零示法測(cè)量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時(shí)，電壓表的讀數(shù)將為“0”。然后將電路斷開，測(cè)量

3、此時(shí)穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。圖3-1圖3-2（二）等效電阻R0的測(cè)量方法（1）開路電壓、短路電流法測(cè)R該方法只實(shí)用于內(nèi)阻較大的二端網(wǎng)絡(luò)。因當(dāng)內(nèi)阻很小時(shí)，若將其輸出端口短路則易損壞其內(nèi)部元件，不宜用此法。該測(cè)量方法是：在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時(shí)，用電壓表直接測(cè)其輸出端的開路電壓U0c,然后將其輸出端短路，用電流表測(cè)其短路電流Isc,則等效內(nèi)阻為ROU生ISC（2）伏安法測(cè)R用電壓表、電流表測(cè)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性如圖3-2所示。根據(jù)外特性曲線求出斜率tg。，則內(nèi)阻：RotgUUOC-。IISC(3)若只有電壓表及電阻器，沒有電流表測(cè)短路電流，或者某些被測(cè)網(wǎng)絡(luò)本身不允許

4、短路，則可在網(wǎng)絡(luò)兩端接入已知阻值為R的電阻器，測(cè)量該電阻兩端電壓Ur,然后按下式計(jì)管殲。Ro(UocUr)1)R(4)半電壓法測(cè)R)如圖3-3所示，當(dāng)負(fù)載電壓為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)開路電壓的一半時(shí)，負(fù)載電阻(由電阻箱的讀數(shù)確定)即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。圖3-3圖3-5三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、萬用表2、RXDI-1型電路原理實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖3-4(a)所示。內(nèi)容一：有源二端網(wǎng)絡(luò)戴維南等效電路參數(shù)的測(cè)定圖3-41、用開路電壓、短路電流法測(cè)定戴維南等效電路的Uoc、R。按圖3-4(a)接入穩(wěn)壓電源Us=12V和恒流源Is=10mA,不接入Rl。測(cè)出Uoc和Isc,并計(jì)算出R,記錄于表1。

5、表1Ub(V)ISmA)R=Uoc/Isc(Q)2、負(fù)載實(shí)驗(yàn)按圖3-4(a)接入R.o改變R(0-10k?)阻值，測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線，記錄于表2。表2U(V)I(mA)3、有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻(入端電阻)的直接測(cè)量法。見圖3-4(a)。將被測(cè)有源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨(dú)立源置零(先斷開電流源Is,去掉電壓源US,再將電路中的C、D兩點(diǎn)間用導(dǎo)線短接)，然后用伏安法或直接用萬用表的歐姆檔去測(cè)定負(fù)載RL開路時(shí)A、B兩點(diǎn)間的電阻，此即為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R),或稱網(wǎng)絡(luò)的入端電阻Rio4、用半電壓法測(cè)量被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R,用零示法測(cè)量被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc。電路圖及數(shù)據(jù)表格自擬。內(nèi)容二：戴維南定理的

6、驗(yàn)證取一只10K可調(diào)電位器，將其阻值調(diào)整到等于按內(nèi)容一中的步驟1所得的等效電阻R0值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源(調(diào)到步驟1時(shí)所測(cè)得的開路電壓Uoc值)相串聯(lián)，電路如圖3-4(b)所示，仿照內(nèi)容一中的步驟2測(cè)其外特性，對(duì)戴維南定理進(jìn)行驗(yàn)證，記錄于表3。表3U(V)I(mA)內(nèi)容三：諾頓定理的驗(yàn)證取一只10K可調(diào)電位器，將其阻值調(diào)整到等于按內(nèi)容一中的步驟1所得的等效電阻Ro值，然后令其與直流恒流源(調(diào)到步驟1時(shí)所測(cè)得的短路電流Isc值)相并聯(lián)，電路如圖3-5所示，仿照內(nèi)容一中的步驟2測(cè)其外特性，對(duì)諾頓定理進(jìn)行驗(yàn)證，記錄于表4。表4U(V)I(mA)五、注意事項(xiàng)1、測(cè)量時(shí)應(yīng)注意電流表量程的更換。2、電壓源置零時(shí)不可將穩(wěn)壓源短接。3、用萬用表直接測(cè)Ro時(shí)，(1)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨(dú)立源必須先置零，以免損壞萬用表;(2)歐姆檔必須經(jīng)調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量。4、改接線路時(shí)，須先關(guān)掉電源。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、根據(jù)內(nèi)容一的步驟定理、