實(shí)驗(yàn)戴維南和諾頓等效電路

實(shí)驗(yàn)戴維南和諾頓等效電路第1頁/共13頁一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.對(duì)一個(gè)已知網(wǎng)絡(luò)，求出它的戴維南等效電路。2.對(duì)一個(gè)已知網(wǎng)絡(luò)，求出它的諾頓等效電路。3.確定戴維南定理的真實(shí)性。4.確定諾頓定理的真實(shí)性。5.對(duì)一個(gè)已知網(wǎng)絡(luò)，確定它的戴維南等效電路。6.對(duì)一個(gè)已知網(wǎng)絡(luò)，確定它的諾頓等效電路。第2頁/共13頁二、實(shí)驗(yàn)器材直流電壓電源1個(gè)直流電壓表1個(gè)直流電流表1個(gè)電阻數(shù)個(gè)第3頁/共13頁

戴維南定理任何一個(gè)具有固定電阻和電壓源的線性二端網(wǎng)絡(luò)，就外部特性而言,總可以用一個(gè)電壓源和

一個(gè)電阻的串聯(lián)組合來等效。此電壓源的電壓即戴維南電壓Vth等于該網(wǎng)絡(luò)端口處的開路

電壓。這個(gè)等效電壓源的電壓等于原網(wǎng)絡(luò)開路時(shí)的端電壓Voc，如圖1-1所示。串聯(lián)電阻Req等于二端口內(nèi)全部獨(dú)立源置零后的等效電阻即戴維南電阻，它等于原網(wǎng)絡(luò)兩

端的開路電壓Voc除以短路電流Isc。所以Vth=Voc;Req=Voc/Isc。短路電流Isc可在原網(wǎng)絡(luò)兩端連接一個(gè)電流表來測(cè)量，如圖1-2所示（注：電流表具有很小

的內(nèi)阻，可視為短路。）短路電流Isc也可在原網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接一短路線來計(jì)算。確定戴維南電阻Req的另一個(gè)方法是，將源網(wǎng)絡(luò)中所有的電壓源用短路線代替，把所有的電流源短路，

這時(shí)輸出端的等效電阻就是Req。在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)一個(gè)未知網(wǎng)絡(luò)確定其戴維南電阻Req的最好方法是，在

未知網(wǎng)絡(luò)兩端連接一個(gè)可變電阻，然后調(diào)整阻值直至端電壓等于開路電壓Voc的一半，這時(shí)可變電阻的

阻值就等于戴維南電阻Req。第4頁/共13頁諾頓定理

任何一個(gè)有源二端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于外部電路來說，都可用一個(gè)電流源和一個(gè)電阻的并聯(lián)組合來等效。此電流源即諾頓電流In等于原網(wǎng)絡(luò)端口處的短路電流Isc，并聯(lián)電阻即諾頓電阻Rn，等于一端口內(nèi)全部獨(dú)立源置零后的等效電阻。這個(gè)并聯(lián)電阻的方法與戴維南電阻Req的求法一樣。第5頁/共13頁圖1-1測(cè)定線性二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓圖1-2測(cè)定線性二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流圖1-3測(cè)定線性二端網(wǎng)絡(luò)加載RL時(shí)的電壓Vab等效電阻的測(cè)量方法第6頁/共13頁實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹數(shù)字萬用表第7頁/共13頁四、實(shí)驗(yàn)步驟1.在電子工作平臺(tái)上建立如圖1-1所示的實(shí)驗(yàn)電路。2.以鼠標(biāo)左鍵單擊仿真電源開關(guān)，激活該電路，測(cè)量a-b兩端開路電壓Voc。3.根據(jù)圖1-1所示的電路的元件值，計(jì)算a-b兩端的電壓Voc。4.在電子工作平臺(tái)上建立如圖1-2所示的實(shí)驗(yàn)電路。5.以鼠標(biāo)左鍵單擊仿真電源開關(guān)，激活該電路，測(cè)量a-b兩端的短路電流Isc。6.根據(jù)圖1-2所示的電路元件值，計(jì)算短路電流Isc。計(jì)算時(shí)應(yīng)該用一個(gè)短導(dǎo)線代替電流表。7.根據(jù)Voc和Isc的測(cè)量值，計(jì)算戴維南電壓Vtn和戴維南電阻Req。第8頁/共13頁8.根據(jù)步驟7的計(jì)算值，畫出戴維南等效電路。9.在圖1-2所示電路中，斷開電流表，以一條短路線代替電壓源V1，用這個(gè)電路計(jì)算原網(wǎng)絡(luò)的戴維南電阻Req。10.根據(jù)Voc和Isc的測(cè)量值，計(jì)算諾頓電流源In和諾頓電阻Rn。11.根據(jù)步驟10的計(jì)算值，畫出諾頓等效電路。12.在電子工作平臺(tái)上建立如圖1-3所示的實(shí)驗(yàn)電路。13.以鼠標(biāo)左鍵單擊仿真電源開關(guān)，激活該電路，測(cè)量電壓Vab。14.根據(jù)圖1-3所示的電路的元件值，計(jì)算電壓Vab。15.以步驟8中的戴維南等效電路代替圖1-3a-b端左邊的電路，用這個(gè)電路求出電壓Vab。16.以步驟11中的諾頓等效電路代替圖1-3a-b端左邊的電路，用這個(gè)電路求出電壓Vab。第9頁/共13頁五、思考與分析

1.步驟2中Voc的測(cè)量值與步驟3中的計(jì)算值比較，情況如何？2.步驟5中Isc的測(cè)量值與步驟6中的計(jì)算值比較，情況如何？3.步驟7中Req的計(jì)算值與步驟９中的計(jì)算值比較，情況如何？4.步驟13中Vab的計(jì)算值與步驟14中的計(jì)算值比較，情況如何？5.步驟15中Vab的答案與步驟13和14中的答案比較，情況如何？戴維南等效電路與原電路等效嗎？6.步驟16中Vab的答案與步驟13和14中的答案比較，情況如何？諾頓等效電路與原電路等效嗎？第10頁/共13頁實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求聲明：根據(jù)學(xué)院評(píng)估的要求,本學(xué)期<<電路于電子學(xué)實(shí)驗(yàn)>>必須根據(jù)各次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,每位學(xué)生